题目
已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.(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.
答案:(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.