(2011年廣東卷)設,數列滿足,
(,).
(1) 求數列的通項公式;
(2) 證明:對于一切正整數,
.
分析與解(1) 當時,
,則數列
是以
為首項,為公差的等差數列,于是
,從而.
當時,
法一有
猜想
,下面用數學歸納法證明.
當時,猜想顯然成立;
假設當時,
,則
所以當時猜想亦成立.
綜上,猜想得證,因此
,.
法二由
可得數列
是以
為首項,為公比的等比數列,于是
于是
.
(2) 當時,,
,于是
從而原不等式成立;
當時,
法一欲證明不等式即
整理知也即證
設不等式左側為,注意到
于是
所以考慮到
而
于是.
法二用分析法,有
由均值不等式,上述不等式成立,因此原命題得證.