Question

1．設(shè)數(shù)列{a_n}的前n項(xiàng)和為S_n，若S_n-1是a_n與S_n的等比中項(xiàng)，求數(shù)列{a_n}的通項(xiàng)公式．

Answer 1

分析 分別計(jì)算a₁，a₂，a₃，猜想a_n，利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行證明．

解答 解：∵S_n-1是a_n與S_n的等比中項(xiàng)，
∴（S_n-1）²=a_n•S_n，
當(dāng)n=1時(shí)，（a₁-1）²=a₁²，解得a₁=$\frac{1}{2}$，
當(dāng)n=2時(shí)，（a₂-$\frac{1}{2}$）²=a₂（a₂+$\frac{1}{2}$），解得a₂=$\frac{1}{6}$，
當(dāng)n=3時(shí)，（a₃-$\frac{1}{3}$）²=a₃（a₃+$\frac{2}{3}$），解得a₃=$\frac{1}{12}$．
猜想：a_n=$\frac{1}{n（n+1）}$，
證明：當(dāng)n=1時(shí)，顯然猜想成立，
假設(shè)n=k時(shí)猜想成立，即a_k=$\frac{1}{k（k+1）}$．
∴S_k=$\frac{1}{2}+\frac{1}{6}+\frac{1}{12}$+…+$\frac{1}{k（k+1）}$=1-$\frac{1}{2}+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}$+$\frac{1}{3}-\frac{1}{4}$+…+$\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1}$=$\frac{k}{k+1}$．
當(dāng)n=k+1時(shí)，（S_k+1-1）²=a_k+1S_k+1，即（S_k+a_k+1-1）²=a_k+1（S_k+a_k+1），
∴（a_k+1-$\frac{1}{k+1}$）²=a_k+1（$\frac{k}{k+1}$+a_k+1），
∴a_k+1²-$\frac{2}{k+1}{a}_{k+1}$+$\frac{1}{（k+1）^{2}}$=$\frac{k}{k+1}{a}_{k+1}$+a_k+1²．
∴a_k+1=$\frac{1}{（k+1）（k+2）}$．
∴當(dāng)n=k+1時(shí)猜想成立．
∴a_n=$\frac{1}{n（n+1）}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用，屬于中檔題．