已知数列 {an} 满足 a1=13,an+1=an+a2nn2(n∈N∗).
1、证明:对一切 n∈N∗,有 an<an+1<1.
2、证明:对一切 n∈N∗,有 an>12−14n.
解析
1、显然 an>0,根据题意,有an+1−an=a2nn2>0,因此 an<an+1(n∈N∗).进而1ak−1ak+1=ak+1−akakak+1=akak+1⋅1k2=1k2,因此1a1−1an+1<n∑k=11k2<1+n∑k=2(1k−1−1k)=2,从而 an+1<1(n∈N∗).
2、根据第 (1) 小题的结果,有1ak−1ak+1=akak+1⋅1k2=11+akk2⋅1k2>1k2+1,于是1a1−1an⩾n−1∑k=11k2+1⩾n−1∑k=11k2+k=n−1∑k=1(1k−1k+1)=1−1n,因此an⩾n2n+1>2n−14n=12−14n.