⑴见解析;⑵
.⑶不超过
的最大整数为
.
本试题主要是考查了数列的通项公式的求解,以及数列的求和,和运用数列来证明不等式的综合运用。
(1)利用已知条件中通项公式和前n项和的关系式,得到前几项,结合等差数列的定义得到关系的证明。
(2)利用第一问的结论,表示数列的通项公式,分析特点,运用错位相减法等求解前n项和。
(3)根据等差数列得到需要求解的和式,得到结论。
⑴因为
为等差数列,设公差为
,由
,
得
,
即
对任意正整数
都成立.
所以
所以
.………………………………4分
⑵ 因为
,所以
,
当
时,
,
所以
,即
,
所以
,而
,
所以数列
是首项为
,公比为
的等比数列,所以
. ……………7分
于是
.所以
①,
,②
由①
②,
得
.
所以
.…………………………………………………………………10分
⑶ 因为
是首项为
的等差数列,由⑴知,公差
,所以
.
而
,……………………………14分
所以
,
所以,不超过
的最大整数为
.………………………………………………16分