数学
已知数列{a n }的前n项和为S n , ,满足S n 2 +2S n +1=a n S n (n ≥2).(I)计算S 1 ,S 2 ,S 3 ,S 4 ,猜想S n 的表达式;(II)并用数学归纳法证明.

2019-04-14

已知数列{a n }的前n项和为S n ,满足S n 2 +2S n +1=a n S n (n ≥2).
(I)计算S 1 ,S 2 ,S 3 ,S 4 ,猜想S n 的表达式;
(II)并用数学归纳法证明.
优质解答
(I)由题设S n 2 +2S n +1﹣a n S n =0,
当n ≥2(n∈N*)时,a n =S n ﹣S n﹣1 , 代入上式,得S n﹣1 S n +2S n +1=0.(*)
S 1 =a 1 =﹣
∵S n + =a n ﹣2(n ≥2,n∈N),
令n=2可得,S 2 + =a 2 ﹣2=S 2 ﹣a 1 ﹣2,
= ﹣2, ∴S 2 =﹣
同理可求得 S 3 =﹣ ,S 4 =﹣
(II)猜想S n =﹣ ,n∈N+,下边用数学归纳法证明:
①当n=1时,S 1 =a 1 =﹣ ,猜想成立.
②假设当n=k时猜想成立,即S K =﹣ ,则
当n=k+1时,∵S n + =a n ﹣2,∴
,∴ = ﹣2=
∴S K+1 =﹣
∴当n=k+1时,猜想仍然成立.
①②可得,猜想对任意正整数都成立,即 S n =﹣ ,n∈N+成立.

(I)由题设S n 2 +2S n +1﹣a n S n =0,
当n ≥2(n∈N*)时,a n =S n ﹣S n﹣1 , 代入上式,得S n﹣1 S n +2S n +1=0.(*)
S 1 =a 1 =﹣
∵S n + =a n ﹣2(n ≥2,n∈N),
令n=2可得,S 2 + =a 2 ﹣2=S 2 ﹣a 1 ﹣2,
= ﹣2, ∴S 2 =﹣
同理可求得 S 3 =﹣ ,S 4 =﹣
(II)猜想S n =﹣ ,n∈N+,下边用数学归纳法证明:
①当n=1时,S 1 =a 1 =﹣ ,猜想成立.
②假设当n=k时猜想成立,即S K =﹣ ,则
当n=k+1时,∵S n + =a n ﹣2,∴
,∴ = ﹣2=
∴S K+1 =﹣
∴当n=k+1时,猜想仍然成立.
①②可得,猜想对任意正整数都成立,即 S n =﹣ ,n∈N+成立.

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