已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-23,Sn+1Sn=an-2(n≥2,n∈N)(1)求S2,S3,S4的值;(2)猜想Sn的表达式;并用数学归纳法加以证明.

问题描述:

已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-

2
3
,Sn+
1
Sn
=an-2(n≥2,n∈N)
(1)求S2,S3,S4的值;
(2)猜想Sn的表达式;并用数学归纳法加以证明.

(1)S1=a1=-

2
3
,∵Sn+
1
Sn
=an-2(n≥2,n∈N),令n=2可得
,S2+
1
S2
=a2-2=S2-a1-2,∴
1
S2
=
2
3
-2,∴S2=-
3
4

同理可求得 S3=-
4
5
,S4=-
5
6

(2)猜想Sn =-
n+1
n+2
,n∈N+,下边用数学归纳法证明:
①当n=2时,S2=a1+a2=-
3
4
,猜想成立.
②假设当n=k时猜想成立,即SK=-
K+1
K+2

则当n=k+1时,∵Sn+
1
Sn
=an-2,∴SK+1+
1
SK+1
ak+1−2

SK+1+
1
SK+1
SK+1SK−2
,∴
1
SK+1
=
K+1
K+2
-2=
−K−3
K+2

∴SK+1=-
K+2
K+3
,∴当n=k+1时,猜想仍然成立.
综合①②可得,猜想对任意正整数都成立,即 Sn =-
n+1
n+2
,n∈N+成立.
答案解析:(1)S1=a1,由S2+1S2=a2-2=S2-a1 求得S2,同理求得 S3,S4.(2)猜想Sn =-n+1n+2,n∈N+,用数学归纳法证明,检验n=1时,猜想成立;假设SK=-K+1K+2,则当n=k+1时,由条件可得,SK+1+1SK+1=SK+1−SK−2,解出 SK+1=-K+2K+3,故n=k+1时,猜想仍然成立.
考试点:数学归纳法;归纳推理.
知识点:本题考查归纳推理,用数学归纳法证明等式,证明当n=k+1时,Sn =-n+1n+2,n∈N+,是解题的难点.