每日一题[4278]增速估计

无穷数列 $\{a_n\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_n$,且满足 $a_{n+1}=a_n+\dfrac{a_n^2}{n^2}$,$0<a_1<1$,以下命题正确的有(       )

A.$2S_2<S_1+S_3$

B.$a_n\leqslant na_1$

C.$a_n>n-1$

D.若 $a_1=\dfrac 12$,则当 $n\geqslant 3$ 时,$a_n<\dfrac{3(n-1)}{n+2}$

答案    ABD.

解析    对于选项 $\boxed{A}$,命题等价于 $a_2<a_3$,选项正确;

对于选项 $\boxed{B}$,分析通项,只需要证明\[a_{n+1}-a_n\leqslant a_1\impliedby \frac{a_n^2}{n^2}\leqslant a_1\impliedby a_n\leqslant n\sqrt{a_1}\impliedby a_n\leqslant na_1,\]命题得证,选项正确;

对于选项 $\boxed{C}$,取 $a_1=\dfrac 12$,则由对选项 $\boxed{B}$ 的分析,有 $a_{20}\leqslant 10$,选项错误;

对于选项 $\boxed{D}$,根据题意,有 $^{[1]}$\[\dfrac{1}{a_{n+1}}=\dfrac{1}{a_n}-\dfrac{1}{a_n+n^2}\implies \dfrac{1}{a_n}-\dfrac{1}{a_{n+1}}=\dfrac{1}{a_n+n^2}<\dfrac{1}{n^2}<\frac{1}{n-1}-\frac1n,\]因此当 $n\geqslant 2$ 时,有\[\dfrac{1}{a_2}-\dfrac{1}{a_{n+1}}<1-\dfrac 1n\implies \dfrac1{a_{n+1}}>\frac{1}{a_2}-1+\frac 1n=\dfrac{n+3}{3n}\implies a_{n+1}<\dfrac{3n}{n+3},\]选项正确;

综上所述,正确的选项为 $\boxed{A}$ $\boxed{B}$ $\boxed{D}$.

此条目发表在每日一题分类目录,贴了标签。将固定链接加入收藏夹。

发表回复