已知数列{an}满足a1=1,an+1⋅an=1n(n∈N∗).
(1) 求证:an+2n=ann+1;
(2) 求证:2(√n+1−1)⩽12a3+13a4+⋯+1(n+1)an+2⩽n.
分析与解 (1) 根据题意,有an+2n=1n+1⋅1an+1n=nann(n+1)=ann+1.
(2) 根据第(1)小题的结论,有12a3+13a4+⋯+1(n+1)an+2=a2+a3+⋯+an+1.
右边不等式 根据第(1)小题的结论,有an+2an=nn+1<1,于是数列的奇子列和偶子列均单调递减,结合a1=a2=1,可得an⩽1,n∈N∗,于是右边不等式得证.
左边不等式 由于1an⋅an+1=n,1an+1⋅an+2=n+1,于是1an+1(1an+2−1an)=1,从而an+1=1an+2−1an.因此a2+a3+⋯+an+1=1an+2+1an+1−1a1−1a2⩾2√an+1an+2−2=2(√n+1−1),于是左边不等式得证.
综上所述,原命题得证.
注 本题来自尬题19.