在数列{an}中,an=4n-1+n,n∈N*. (1)求数{an}的前n项和Sn; (2)证明不等式Sn+1≤4Sn,对任意n∈N*皆成立.

问题描述:

在数列{an}中,an=4n-1+n,n∈N*
(1)求数{an}的前n项和Sn
(2)证明不等式Sn+1≤4Sn,对任意n∈N*皆成立.

(1)∵数列{an}的an=4n-1+n,n∈N*
∴数列{an}的前n项和Sn=

4n−1
4−1
+
n(n+1)
2
=
1
3
(4n−1)+
1
2
(n2+n)

(2)证明:对任意的n∈N*,Sn+1-4Sn=
4n+1−1
3
+
(n+1)(n+2)
2
-4(
1
3
(4n−1)+
1
2
(n2+n)
).
=
1
2
(3n2+n−4)

当n=1时,S2=a1+a2=8,4S1=8,∴S2=4S1
当n≥2时,3n+4>0,n-1>0,∴
1
2
(3n2+n−4)
<0,即Sn+1<4Sn
∴不等式Sn+1≤4Sn,对任意n∈N*皆成立.