设数列{an}的前{an}项和为Sn,已知a1=1,a2=6,a3=11,且(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=An+B,n=1、2、3…,其中A,B为常数, (1)求A与B的值; (2)证明:数列{an}为等差数列; (3)证

admin2015-11-09  51

问题 设数列{an}的前{an}项和为Sn,已知a1=1,a2=6,a3=11,且(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=An+B,n=1、2、3…,其中A,B为常数,
    (1)求A与B的值;
    (2)证明:数列{an}为等差数列;
    (3)证明:不等式对任何正整数m、n都成立.

选项

答案(1)依题意有S1=a1=1,S2=a1+a2=7,S3=a1+a2+a3=18. 因为(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=An+B, 所以[*] 所以A=-20,B=-8. (2)证明:由(1)得(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=-20n-8①, 所以(5n-3)Sn+2-(5n+7)Sn+1=-20n-28②. ②-①得:(5n-3)Sn+2-(10n-1)Sn+1+(5n+2)Sn=-20③, 所以(5n+2)Sn+3-(10n+9)Sn+2+(5n+7)Sn+1=-20④. ④-③得:(5n+2)Sn+3-(15n+6)Sn+2+(15n+6)Sn+1-(5n+2)Sn=0⑤. 又因为an+1=Sn+1-Sn, 所以由⑤有(5n+2)an+3-(10n+4)an+2+(5n+2)an+1=0. 因为5n+2≠0, 所以an+3-2an+2+an+1=0. 所以an+3-an+2=an+2-an+1,n≥1, 又因为a3-a2=a2-a1=5, 所以数列{an}是首项为1,公差为5的等差数列. (3)证明:由(2)知,a=1+5(n-1)=5n-4, 要证[*], 只需证5amn>1+aman+2[*] 因为aman=(5m-4)(5n-4)=25mn-20(m+n)+16,amn=5mn-4, 所以只需证5(5mn-4)>1+25mn-20(m+n)+16+2[*], 即只需证20m+20n-37>2[*]. 因为2[*]≤am+an=5m+5n-8. 又因为m、n为正整数,所以15m+15n=29≥1,所以2[*]≤5m+5n-8<(5m+5n-8)+(15m+15n-29)=20m+20n-37. 所以不等式[*]>1对任意的正整数m,n都成立.

解析
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