基本信息
d 数列 d1 数列的概念与简单表示法 21.d1、d3、e1、m3[2012•重庆卷] 设数列{an}的前n项和sn满足sn+1=a2sn+a1,其中a2≠0. (1)求证:{an}是首项为1的等比数列; (2)若a2>-1,求证:sn≤n2(a1+an),并给出等号成立的充要条件. 21.解:(1)证法一:由s2=a2s1+a1得a1+a2=a2a1+a1,即a2=a2a1. 因a2≠0,故a1=1,得a2a1=a2. 又由题设条件知 sn+2=a2sn+1+a1,sn+1=a2sn+a1,两式相减得sn+2-sn+1=a2(sn+1-sn),即an+2=a2an+1,由a2≠0,知an+1≠0,因此an+2an+1=a2. 综上,an+1an=a2对所有n∈n*成立,从而{an}是首项为1,公比为a2的等比数列.证法二:用数学归纳法证明an=an-12,n∈n*. 当n=1时,由s2=a2s1+a1,得a1+a2=a2a1+a1,即a2=a2a1,再由a2≠0,得a1=1,所以结论成立.假设n=k时,结论成立,即ak=ak-12,那么当n=k+1时,ak+1=sk+1-sk=(a2sk+a1)-(a2sk-1+a1)=a2(sk-sk-1)=a2ak=ak2,这就是说,当n=k+1时,结论也成立.