已知数列{A(n)}满足A1=3⼀4,且A(n+1)(2A(n)+1)=3A(n),记b(n)=1⼀A(n)-1,(n属于自然数). (1)证明:数列{b(...

2025-03-10 23:41:46
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A(n+1) = 3An/[2An + 1]

 

1/A(n+1) = [2An + 1]/[3An]

               = 2/3 + 1/[3An]

1/A(n+1) - 1 = 1/[3An] + 2/3 - 1 = 1/[3An] - 1/3 = 1/3*[1/An - 1]

  1. 可以看出,{1/An - 1} 是等比数列。也就是说,{Bn} 是等比数列。

    Bn = B1 * (1/3)^(n-1)

         = (1/A1 - 1) * (1/3)^(n-1)

         = 1/3 * (1/3)^(n-1) = 1/3^n

  2. Cn = n/An = n*[1/An - 1 + 1] = n*[1/An - 1] + n

          = n/3^n + n

    Sn = [1/3 + 2/3^2 + …… + n/3^n] + (1 + 2 + …… + n)

         = S'n + n(n+1)/2

     

    为了解决下面的求和,需要先构造一个新的求和公式 S'n:

    S'n = 1/3 + 2/3^2 + …… + n/3^n

    方程两边同时乘以 1/3,可以得到:

    1/3 *S'n =   1/3^2 + 2/3^3 + …… + (n-1)/3^n + n/3^(n+1)

    这两个方程左右两边分别相减,可以得到:

    2/3*S'n = 1/3 + 1/3^2 + …… + 1/3^n - n/3^(n+1)

                = [1/3 - 1/3^(n+1)]/[1 - 1/3] - n/3^(n+1)

                = 1/2 * [1 - 1/3^n] - n/3^(n+1)

                = 1/2 - 1/2* 1/3^n - n/3^(n+1)

    所以,S'n = 3/4 - 3/4 * 1/3^n - (3n/2) /3^(n+1)

    因此,把上面的结果代回前式,可以得到:

    Sn = 3/4 - 3/4* 1/3^n - (3n/2)/3^(n+1) + n(n+1)/2