(1)求数列{bn}的通项公式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Sn与
logabn+1的大小,并证明你的结论.
(1)求数列{bn}的通项公式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Sn与
logabn+1的大小,并证明你的结论.
(1)解:设数列{bn}的公差为d,由题意得
∴bn=3n-2.
(2)证明:由bn=3n-2知
Sn=loga(1+1)+loga(1+)+…+loga(1+
)=loga[(1+1)(1+
)…+
)],
而logabn+1=loga
,于是,比较Sn与
logabn+1的大小比较(1+1)(1+
)…(1+
)与
的大小.
取n=1,有(1+1)=;
取n=2,有(1+1)(1+)>
.
推测:(1+1)(1+)…(1+
0>
①
(Ⅰ)当n=1时,已验证①式成立.
(Ⅱ)假设n=k(k≥1)时①式成立,即(1+1)(1+)…+
)>
.
则当n=k+1时,(1+1)(1+)…(1+
)[1+
]>
(1+
)
=.∵(
)3-(
)3
=>0,
∴(3k+2)>
=
.
从而(1+1)(1+)…(1+
)(1+
)>
,即当n=k+1时,①式成立.由(Ⅰ)(Ⅱ)知,①式对任意正整数n都成立.
于是,当a>1时,Sn>logabn+1,当0<a<1时,Sn<
logabn+1.