已知各项均为正数的数列{an}满足:a1+2a2+3a3+…+nann=(a1+1)an3(n∈N*)

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)令n=1,2,3,分别求出a1,a2,a3,然后仔细观察,总结规律,猜想:an=n+1(n∈N*),再用用数字归纳法证明.

    (Ⅱ)构造函数

    f(x)=sinx−

    2

    π

    x(0<x<

    π

    2

    )

    ,求导,利用y=cosx的单调性知f(x)在

    (0,

    π

    2

    ]

    内有且只有一个极大值点,从而可证;

    (III)由

    S

    n

    =sin

    π

    2•3

    +sin

    π

    3•4

    +…+sin

    π

    (n+1)•(n+2)

    ,结合

    sin

    π

    a

    n

    a

    n+1

    2

    a

    n

    a

    n+1

    ,利用裂项求和

    >2(

    1

    2

    1

    3

    +

    1

    3

    1

    4

    +…+

    1

    n+1

    1

    n+2

    )=2(

    1

    2

    1

    n+2

    )≥

    1

    3

    ,可得对一切

    n∈

    N

    *

    S

    n

    1

    3

    .利用

    在(0,

    π

    2

    )内sinx<x

    ,可证右边.

    (Ⅰ)a1=2,a2=3,a3=4,猜测:an=n+1

    下用数学归纳法

    ①当n=1时,a1=1+1=2,猜想成立;

    ②假设当n=k(k≥1)时猜想成立,即ak=k+1

    由条件a1+2a2+3a3+…+nan=

    n(an+1)an

    3∴a1+2a2+3a3+…+(n−1)an−1=

    (n−1)(an−1+1)an−1

    3(n≥2)

    两式相减得:nan=

    n(an+1)an

    3−

    (n−1)(an−1+1)an−1

    3

    则当n=k+1时,(k+1)ak+1=

    (k+1)(ak+1+1)

    3−

    k(ak+1)ak

    3⇒

    a2k+1−2ak+1−k(k+2)=0∴ak+1=k+2即当n=k+1时,猜想也成立

    故对一切的n∈N*,an=n+1成立

    (Ⅱ)设f(x)=sinx−

    2

    πx(0<x<

    π

    2)

    由f′(x)=cosx−

    2

    π=0⇒x=arccos

    2

    π

    由y=cosx的单调性知f(x)在(0,

    π

    2]内有且只有一个极大值点,

    且f(0)=f(

    π

    2)=0∴在(0,

    π

    3)内f(x)>0

    即sinx>

    2

    πx(0<x<

    π

    2).

    令x=

    π

    an,当n≥2时有[π

    an∈(0,

    π/2),∴sin

    π

    an>

    2

    an]

    又当

    点评:

    本题考点: 数列与不等式的综合;等差数列的通项公式;数学归纳法.

    考点点评: 本题主要考查数列与不等式的综合,考查放缩法的思想的运用.综合性强