题目
数列{an}满足a1=1且an+1=(1+)an+(n≥1).(1)用数学归纳法证明:an≥2(n≥2);(2)已知不等式ln(1+x)<x对x>0成立,证明:an<e2(n≥1),其中无理数e=2.718 28….
答案:证明:(1)①当n=2时,a2=2≥2,不等式成立.②假设当n=k(k≥2)时不等式成立,即ak≥2(k≥2),那么ak+1=[1+]ak+≥2.这就是说,当n=k+1时不等式成立.根据①②可知:ak≥2对所有n≥2成立.(2)由递推公式及(1)的结论有an+1=(1+)an+≤(1++)an.(n≥1),两边取对数并利用已知不等式得lnan+1≤ln(1++)+lnan≤lnan++.故lnan+1-lnan≤1+(n≥1).上式从1到n-1求和可得lnan-lna1≤.即lnan<2,故an<e2(n≥1).