已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=−23,满足Sn+1Sn+2=an(n≥2),计算S1,S2,S3,S4,并猜想Sn的表达式.

问题描述:

已知数列{an}的前n项和为Sna1=−

2
3
,满足Sn+
1
Sn
+2=an(n≥2)
,计算S1,S2,S3,S4,并猜想Sn的表达式.

由题设得Sn2+2Sn+1-anSn=0,当n≥2(n∈N*)时,an=Sn-Sn-1
代入上式,得Sn-1Sn+2Sn+1=0.(*)
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

猜想Sn =-
n+1
n+2
,n∈N+,下边用数学归纳法证明:
①当n=1时,S1=a1=-
2
3
,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:由题设可得 Sn-1Sn+2Sn+1=0,求得S1,S2,S3 的值,猜测Sn =-
n+1
n+2
,n∈N+;用数学归纳法证明,检验n=1时,猜想成立;假设SK=-
K+1
K+2
,则当n=k+1时,由条件可得,SK+1+
1
SK+1
SK+1SK−2
,解出 SK+1=-
K+2
K+3
,故n=k+1时,猜想仍然成立.
考试点: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+1
n+2
,n∈N+,是解题的难点.