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