问题 解答题
已知数列{an}的前n项和为Sn满足Sn=
n2
n2-1
Sn-1+
n
n+1
,且a1=
1
2
,n∈N*

(I)试求出S1,S2,S3的值;
(Ⅱ)根据S1,S2,S3的值猜想出Sn关于n的表达式,并用数学归纳法证明你的结论.
答案

S1=a1=

1
2

S2=

4
3
S1+
2
3
=
4
3

S3=

9
8
S2+
3
4
=
9
4

(Ⅱ)由(I)猜想Sn=

n2
n+1

①当n=1时,左边=S1=a1=

1
2
,右边=
12
1+1
=
1
2
,等式成立.

②假设n=k时等式成立,即Sk=

k2
k+1

则当n=k+1时,左边=Sk+1=

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

即当n=k+1时,等式成立.

由①②可知,当时对任意正整数n都成立.

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