Question

設正數數列{a_n}的前n項和為S_n，且Sn=

1

2

(an+

1

an

)，（n∈N^*）．
（Ⅰ）試求a₁，a₂，a₃；
（Ⅱ）猜想a_n的通項公式，并用數學歸納法證明．

Answer 1

分析：（I）由Sn=

1

2

(an+

1

an

)，n分別取1，2，3，代入計算，即可求得結論；
（II）猜想an=

n

-

n-1

(n∈N*)，用數學歸納法證明的關鍵是n=k+1時，變形利用歸納假設．

解答：解：（I）∵Sn=

1

2

(an+

1

an

)
∴n=1時，S1=

1

2

(a1+

1

a1

)，∴a₁=±1，∵a₁＞0，∴a₁=1
n=2時，S2=

1

2

(a2+

1

a2

)，∴1+a2=

1

2

(a2+

1

a2

)，∵a₂＞0，∴a2=

2

-1
n=3時，S3=

1

2

(a3+

1

a3

)，∴

2

+a3=

1

2

(a3+

1

a3

)，∵a₃＞0，∴a3=

3

-

2

，
（II）猜想an=

n

-

n-1

(n∈N*)
下用數學歸納法證明：
①n=1時，a₁=1，滿足an=

n

-

n-1

；
②假設當n=k（k≥1）時，結論成立，即ak=

k

-

k-1

，則當n=k+1時，有ak+1=Sk+1-Sk=

1

2

(ak+1+

1

ak+1

)-

1

2

(ak+

1

ak

)
∴ak+1-

1

ak+1

=-ak-

1

ak

=-

k

+

k-1

-

k

-

k-1

=-2

k

解方程得ak+1=

k+1

-

k

，即當n=k+1時，結論也成立
由①②可知，猜想成立

點評：本題考查數列遞推式，考查數列的通項，考查數學歸納法的運用，掌握數學歸納法的證題步驟是關鍵．