已知数列 $\{a_n\}$ 中 $a_1=\dfrac 23$,$a_2=\dfrac89$.当 $n\geqslant 2$ 且 $n\in\mathbb N^\ast$ 时,有 $3a_{n+1}=4a_n-a_{n-1}$.
【难度】
【出处】
【标注】
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    数列
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    等比数列及其性质
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    等比数列的定义与通项
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    求数列的通项公式
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    求数列通项的累加(乘)法
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    级数不等式的证明
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    常用不等式
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    伯努利不等式
  1. 证明:$\{a_{n+1}-a_{n}\}$ 为等比数列;
    标注
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      等比数列的定义与通项
    答案
    解析
    根据题意有$$3\left(a_{n+1}-a_{n}\right)=a_n-a_{n-1},$$于是 $\{a_{n+1}-a_{n}\}$ 是等比数列,且该等比数列的首项为 $a_2-a_1$ 即 $\dfrac29$,公比为 $\dfrac13$.
  2. 求数列 $\{a_n\}$ 的通项;
    标注
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      求数列通项的累加(乘)法
    答案
    $a_n=1-\dfrac1{3^n},n\in\mathbb N^\ast$
    解析
    结合第 $(1)$ 小题的结论有$$a_{n+1}-a_n=\dfrac2{3^{n+1}},n\in\mathbb N^\ast,$$由累加法可得$$a_n=1-\dfrac1{3^n},n\in\mathbb N^\ast.$$
  3. 若对任意 $n\in \mathbb N^\ast$ 有 $\lambda a_1a_2\dots a_n\geqslant 1$ 均成立,其中 $\lambda\in\mathbb N^\ast$,求 $\lambda$ 的最小值.
    标注
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      伯努利不等式
    答案
    $2$
    解析
    即求最小正整数 $\lambda$ 使得$$\forall n\in\mathbb N^\ast,\prod_{i=1}^na_i\geqslant\dfrac1{\lambda},$$当 $n=1$ 时,有$$ a_1\geqslant\dfrac1{\lambda},$$而 $a_1=\dfrac23$,因此 $\lambda\geqslant \dfrac32$,又考虑到 $\lambda\in\mathbb N^\ast$ 于是必有$$\lambda\geqslant 2.$$当 $\lambda=2$ 时,由伯努利不等式有$$\begin{split} \prod_{i=1}^na_i&=\prod_{i=1}^n\left(1-\dfrac1{3^i}\right)\\
    &\geqslant 1-\sum_{i=1}^n\dfrac1{3^i}\\
    &=\dfrac12+\dfrac1{2\cdot3^n}\\
    &>\dfrac12.
    \end{split} $$因此 $\lambda=2$ 时符合题意,故 $\lambda$ 的最小值为 $2$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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