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数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=n+2nSn(n=1,2,3,…).证明:

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/26 15:31:44
数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=
n+2
n
(I)证:由a1=1,an+1=
n+2
nSn(n=1,2,3,),
知a2=
2+1
1S1=3a1
S2
2=
4a1
2=2,
S1
1=1,∴

S2
2

S1
1=2
又an+1=Sn+1-Sn(n=1,2,3,…),则Sn+1-Sn=
n+2
nSn(n=1,2,3,),
∴nSn+1=2(n+1)Sn

Sn+1
n+1

Sn
n=2(n=1,2,3,…),
故数列{
Sn
n}是首项为1,公比为2的等比数列.
(II)证明:Sn+1=4an.当n=1时,S2=a1+a2=4a1,等式成立.
由(1)知:
Sn
n=1×2n−1,∴Sn=n2n-1
当n≥2时,4an=4(Sn-Sn-1)=2n(2n-n+1)=(n+1)2n=Sn+1,等式成立.
因此对于任意正整数n≥1都有Sn+1=4an