已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.(1)求数列{bn}的通项bn

已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.

(1)求数列{bn}的通项bn

(2)设数列{an}的通项an=loga(1+)(其中a>0,且a≠1),记Sn是数列{an}的前n项和.试比较Snlogabn+1的大小,并证明你的结论.

答案

解析:(1)设数列{bn}的公差为d,由题意得

∴bn=3n-2.

(2)由bn=3n-2知

Sn=loga(1+1)+loga(1+)+…+loga(1+)=loga[(1+1)(1+)(1+)…(1+)],logabn+1

=loga.

因此要比较Snlogabn+1的大小,可先比较(1+1)(1+)…(1+)与的大小.

取n=1,有(1+1)>

取n=2,有(1+1)(1+)>

……

由此推测(1+1)(1+)…(1+)>.                              ①

若①式成立,则由对数函数性质可断定:

当a>1时,Snlogabn+1;

当0<a<1时,Snlogabn+1.

下面用数学归纳法证明①式.

(ⅰ)当n=1时,已验证①式成立.

(ⅱ)假设当n=k(k≥1)时,①式成立,

即(1+1)(1+)…(1+)>.

那么,当n=k+1时,

(1+1)(1+)…(1+)·[1+]>(1+)=(3k+2).

∵[(3k+2)]3-()3

=

=>0,

(3k+2)>

=.

因而(1+1)(1+)…(1+)(1+)这就是说①式当n=k+1时也成立.

由(ⅰ)(ⅱ)知,①式对任何自然数n都成立.由此证得:

当a>1时,Snlogabn+1

当0<a<1时,Snlogabn+1.


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