问题
解答题
在数列{an}中,a1=1、a2=
(Ⅰ) 求a3、a4,猜想an的表达式,并加以证明; (Ⅱ) 设bn=
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答案
(Ⅰ) (1)∵a1=1、a2=
,且an+1=1 4
(n≥2),(n-1)an n-an
∴a3=
=a2 2-a2
,a4=1 7
=2a3 3-a3 1 10
故可以猜想an=
,下面利用数学归纳法加以证明:1 3n-2
(i) 显然当n=1,2,3,4时,结论成立,
(ii) 假设当n=k(k≥4),结论也成立,即ak=1 3k-2
那么当n=k+1时,由题设与归纳假设可知:ak+1=
=(k-1)ak k-ak
=(k-1)× 1 3k-2 k- 1 3k-2 1 3(k+1)-2
即当n=k+1时,结论也成立,
综上,an=
成立.1 3n-2
(Ⅱ)证明:bn=
=an•an+1
+an an+1
(1 3
-3n+1
)3n-2
所以b1+b2+…+bn=
[(1 3
-1)+(4
-7
)+…+(4
-3n+1
)]=3n-2
(1 3
-1)3n+1
所以只需要证明
(1 3
-1)<3n+1 n 3
只需证明
<3n+1
+13n
只需证明:3n+1<3n+2
+13n
只需证明0<2
,显然成立3n
所以对任意的自然数n∈N*,都有b1+b2+…+bn<
.n 3