问题 解答题
已知数列{an}满足条件(n-1)an+1=(n+1)(an-1),且a2=6,
(1)计算a1、a3、a4,请猜测数列{an}的通项公式并用数学归纳法证明;
(2)设bn=an+n(n∈N*),求
lim
n→∞
(
1
b2-2
+
1
b3-2
+…
1
bn-2
)
的值.
答案

(1)当n=1时,a1=1,且a2=6

当n=2时,a3=3(a2-1)=15,

当n=3时,2a4=4(a3-1),∴a4=28,…(2分)

猜测an=2n2-n…(4分)

下面用数学归纳法证明:

ⅰ当n=1,2,3,4时,等式an=2n2-n已成立…(5分)

ⅱ假设当n=k时,ak=2k2-k

则由(k-1)ak+1=(k+1)(ak-1),有:ak+1=

k+1
k-1
(k-1)(2k+1)=2k2+3k+1=2(k+1)2-(k+1)

即n=k+1时,等式也成立

综上,an=2n2-n成立…(7分)

(2)bn=an+n=2n2

∴bn-2=2(n-1)(n+1)…(8分)

1
bn-2
=
1
4
1
n-1
-
1
n+1
)…(10分)

lim
n→∞
(
1
b2-2
+
1
b3-2
+…
1
bn-2
)=
lim
n→∞
1
4
[(1-
1
3
)+(
1
2
-
1
4
)+…+(
1
n-1
-
1
n+1
)]

=

lim
n→∞
1
4
(
3
2
-
1
n
-
1
n+1
)=
3
8
…(12分)

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