问题
解答题
设数列{an}是各项均为正数的等比数列,Sn为其前n项和,m、n、p均为正整数,且满足m+n=2p,求证:
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答案
当各项均为正数的等比数列{an}的公比q=1时,
+1 S 2m
=1 S 2n
+1 (ma1)2
=1 (na1)2
(1 a12
+1 m2
)≥1 n2
×1 a12
,2 mn
∵m、n、p均为正整数,且满足m+n=2p,
∴2p≥2
,mn
∴
≤2 p2
,2 mn
∴
•1 a12
≤2 p2
•1 a12
,又2 mn
=2 S 2p
•1 a12
;2 p2
∴
+1 S 2m
≥1 S 2n
;2 S 2p
当q≠1时,
=1 S 2m
,(1-q)2 a12(1-qm)2
=1 S 2n
,(1-q)2 a12(1-qn)2
=1 S 2p
,(1-q)2 a12(1-qp)2
要证
+1 S 2m
≥1 S 2n
,只需证2 S 2p
+1 (1-qm)2
≥1 (1-qn)2
.2 (1-qp)2
∵
+1 (1-qm)2
≥1 (1-qn)2
,2 (1-qm)(1-qn)
∴只需证(1-qm)•(1-qn)≤(1-qp)2,
即证-qm-qn+qm+n≤-2qp+q2p,∵m+n=2p,
∴只需证qm+qn≥2qp.
∵qm+qn≥2
=2qm•qn
=2qqm+n
=2qp成立,m+n 2
∴q≠1时,原结论成立.
综上所述,
+1 S 2m
≥1 S 2n
.2 S 2p