(本小题满分14分)
若一个数列各项取倒数后按原来的顺序构成等差数列,则称这个数列为调和数列.已知数列是调和数列,对于各项都是正数的数列
,满足
.
(Ⅰ)证明数列
是等比数列;
(Ⅱ)把数列中所有项按如图所示的规律排成一个三角形
数表,当时,求第
行各数的和;
(Ⅲ)对于(Ⅱ)中的数列,证明:
.
(本小题满分14分)
若一个数列各项取倒数后按原来的顺序构成等差数列,则称这个数列为调和数列.已知数列是调和数列,对于各项都是正数的数列
,满足
.
(Ⅰ)证明数列
是等比数列;
(Ⅱ)把数列中所有项按如图所示的规律排成一个三角形
数表,当时,求第
行各数的和;
(Ⅲ)对于(Ⅱ)中的数列,证明:
.
解:(Ⅰ)证明:因为,且数列
中各项都是正数,
所以 .
设, ①
因为数列是调和数列,故
,
.
所以,. ②
由①得,代入②式得,
所以,即
.
故,所以数列
是等比数列. …………………………5分
(Ⅱ)设的公比为
,则
,即
.由于
,故
.
于是.
注意到第行共有
个数,
所以三角形数表中第1行至第行共含有
个数.
因此第行第1个数是数列
中的第
项.
故第行第1个数是
,
所以第行各数的和为
. ………… 9分
(Ⅲ)因为,所以
.
所以.
又 ,
,
所以
.
所以 . ………………………14分