题目
已知各项均为正数的数列的前项和满足,且. (Ⅰ)求的通项公式; (Ⅱ)设数列满足,并记为的前项和,求证: .
答案: (Ⅰ)解:由,解得或.由假设,因此. 又由,得 ,即或. 因,故不成立,舍去. 因此,从而是公差为3,首项为2的等差数列,故的通项为 . (Ⅱ)证法一:由可解得 从而. 因此. 令,则 . 因,故. 特别地,从而, 即. 证法二:同证法一求得及. 由二项式定理知,当时,不等式成立. 由此不等式有 证法三:同证法一求得及. 令. 因,因此. 从而 证法四:同证法一求得及. 下面用数学归纳法证明:. 当时,,因此,结论成立. 假设结论当时成立,即,则当时, . 因,故. 从而.这就是说当时结论也成立. 综上对任何成立.