一道数列和不等式结合的题目

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/04 10:48:52
数列{an}为等差数列,an为正整数,其前n项和为Sn,数列{bn}为等比数列。且a1=3,b1=1,数列{ban}(an是在b的下面)是公比为64的等比数列。b2×S2=64
求证1/S1+2/S2+...+1/Sn<3/4

高手指点,感激不敬!

解:(1) 由an 是等差数列知:a1=3,a2=3+d ;s2=a1+a2=6+d
bn是等比数列得:bn=q^(n-1),b2=q,又由
b2×S2=64 即q*(6+d)=64 记为一式;
b(an)是等比数列:b(a2)/b(a1)=q^d=64 记为二式
结合一二式解得:d=2,q=8
所以得:an=2n+1 ,bn=8^(n-1)
(2)由(1)知:sn=(a1+an)*n/2=n*(n+2);
1/S1=1/(1*3) 1/2 *(1-1/3) , 1/S2=1/(2*4)=1/2*(1/2-1/4) ……
1/sn=1/(n*(n+2))=1/2 *(1/n—1/n+2)
所以(2)
原式=1/2*(1-1/3 +1/2-1/4+1/3-1/5 +……+1/(n-1)-1/(n+1)+1/n -1/(n+2)
=1/2*(1+1/2-1/(n+1)-1/(n+2))
=1/2*(n/(n+1)+n+1/(n+2)-1/2)<1/2*(1+1-1/2)=3/4
证毕。

参考:

设{An}公差为d,{Bn}公比为q.
则A2=A1+d=3+d,A3=A2+d=3+2d.
B2=qB1=q,B3=qB2=q^2.
B2×S2=q×(3+3+d)=64.
B3×S3=q^2×(3+3+d+3+2d)=960.
所以
d=2,q=8.
所以
An=A1+(n-1)×d=2n+1.
Bn=B1×q^(n-1)=8^(n-1).
(2)
Sn=n^2+2n.
1/Sn
=1/[n(n+2)]
=1/2[1/n-1/(n+2)]
=1/(2n)-1/[2(n+2)]
所以
1/S1+1/S2+..+1/Sn
=1/2(1+1/2+...+1/n)-1/2(1/3+1/4+...+1/(n+2)]
=1/2+1/4-1/[2(n+1)]-1/[2(n+2)]
=3/4