问题
解答题
已知数列{an}的首项a1=
(Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)证明:对任意的x>0,an≥
(Ⅲ)证明:a1+a2+…+an>
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答案
(Ⅰ)∵an+1=
,∴3an 2an+1
=1 an+1
+2 3
,1 3an
∴
-1=1 an+1
(1 3
-1),1 an
又
-1=1 an
,2 3
∴(
-1)是以1 an
为首项,2 3
为公比的等比数列.1 3
∴
-1=1 an
•2 3
=1 3n-1
,∴an=2 3n
.3n 3n+2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知an=
>0,3n 3n+2
-1 1+x
(1 (1+x)2
-x)=2 3n
-1 1+x
(1 (1+x)2
+1-1-x)=2 3n
-1 1+x
[1 (1+x)2
-(1+x)]=-1 an
•1 an
+1 (1+x)2
=-2 1+x
(1 an
-an)2+an≤an,1 1+x
∴原不等式成立.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,对任意的x>0,有a1+a2++an≥
-1 1+x
(1 (1+x)2
-x)+2 3
-1 1+x
(1 (1+x)2
-x)++2 32
-1 1+x
(1 (1+x)2
-x)=2 3n
-n 1+x
(1 (1+x)2
+2 3
++2 32
-nx).2 3n
∴取x=
(1 n
+2 3
++2 32
)=2 3n
=
(1-2 3
)1 3n n(1-
)1 3
(1-1 n
),1 3n
则a1+a2++an≥
=n 1+
(1-1 n
)1 3n
>n2 n+1- 1 3n
.∴原不等式成立.n2 n+1