(2011年广东卷)设,数列满足,
(,).
(1) 求数列的通项公式;
(2) 证明:对于一切正整数,
.
分析与解(1) 当时,
,则数列
是以
为首项,为公差的等差数列,于是
,从而.
当时,
法一有
猜想
,下面用数学归纳法证明.
当时,猜想显然成立;
假设当时,
,则
所以当时猜想亦成立.
综上,猜想得证,因此
,.
法二由
可得数列
是以
为首项,为公比的等比数列,于是
于是
.
(2) 当时,,
,于是
从而原不等式成立;
当时,
法一欲证明不等式即
整理知也即证
设不等式左侧为,注意到
于是
所以考虑到
而
于是.
法二用分析法,有
由均值不等式,上述不等式成立,因此原命题得证.