【題目】已知數(shù)列滿足:,,設(shè)數(shù)列的前項和為.證明:

(Ⅰ)

(Ⅱ);

(Ⅲ).

【答案】(Ⅰ)見解析; (Ⅱ)見解析; (Ⅲ)見解析.

【解析】

(Ⅰ)由數(shù)學歸納法證得不等式;

(Ⅱ)先利用證明,得數(shù)列是遞減數(shù)列,則,進而分析法證明原不等式,再構(gòu)造函數(shù),利用導數(shù)證得不等式成立;

(Ⅲ)由(Ⅱ)所證不等式取倒移項得數(shù)列的遞推不等式關(guān)系,利用累加法得,利用分組求和即可證得數(shù)列的前項和;構(gòu)造,利用導數(shù)分析單調(diào)性證得,即,同前面的證明過程,可證,即原不等式得證.

(Ⅰ)當時,,所以命題成立;

假設(shè)時命題成立,即.

時,有,所以.

故對于都有

(Ⅱ)令,即

所以上單調(diào)遞減,則

所以,即,所以數(shù)列是遞減數(shù)列

,因此.

要證明,即證

構(gòu)造函數(shù).

,所以單調(diào)遞減.

,因此.

(Ⅲ)由(Ⅱ)可知成立,

則由遞推關(guān)系累加法可得,故數(shù)列的前項和

構(gòu)造函數(shù)

,所以單調(diào)遞增.

,得.

所以有,同前推理有,則同前由累加法可得,故同前分組求和的方式得.

因此得證.

練習冊系列答案
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出場順序

1

2

3

4

5

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