本题导读

本题考查数列通项与和的关系。核心在于特值法、构造等差数列法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年广东卷(理)) 设数列 的前 项和为 ,已知 ,,.

(1)求 的值;

(2)求数列 的通项公式;

(3)证明:对一切正整数 ,有 .

🔍【思路分析】

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  1. 第一问(求 ): 利用 ,直接令已知等式中的 ,代入即可解得 。
  2. 第二问(通项公式):
    • 将原式写为 。
    • 利用 (),两式相减消去 。
    • 整理得到关于 的递推关系。
    • 观察结构,构造数列 。若满足 ,则利用等差数列公式求解。
  3. 第三问(不等式证明):
    • 代入通项 ,原不等式变为 。
    • 观察前几项:。
    • 利用放缩法:对于 ,。
    • 注意保留前几项以优化放缩范围。若直接从第二项放缩,结果为 ,不足以证到 ;故建议从第三项开始放缩。

✅【答案】

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故 的通项公式为 ()。;综上所述,对一切正整数 ,原不等式成立

✍【详细解析】

Abstract

(Ⅰ)解: 当 时,。 因为 ,所以 。 解得 。

(Ⅱ)解: 由题意, ……① 当 时, ……② ① - ② 得: 整理得:。 两边同时除以 : 又当 时,。 所以数列 是以 为首项, 为公差的等差数列。 则 。 故 的通项公式为 ()。

(Ⅲ)证明: 欲证 。 当 时, 成立;当 时, 成立。 当 时,利用放缩 : 因为 ,所以 。 综上所述,对一切正整数 ,原不等式成立。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:数列递推公式求通项、不等式放缩。 5. 核心技巧: - 构造法:在处理 与 混杂的等式时,减法降阶是标准第一步。除以 构造等差数列是本题的“题眼”。 - 放缩法:证明 相关不等式时, 是最经典的模型。…

核心方法:见详细解析

避坑指南:注意审题与运算细节。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:数列递推公式求通项、不等式放缩。 5. 核心技巧: - 构造法:在处理 与 混杂的等式时,减法降阶是标准第一步。除以 构造等差数列是本题的“题眼”。 - 放缩法:证明 相关不等式时, 是最经典的模型。…

结论推广:见详细解析。

方法推广:见详细解析

🔗【关联脉络】

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