已知数列 $\left\{ {{a_n}} \right\}$ 的首项 ${a_1}=\dfrac{3}{5}$,${a_{n+1}}=\dfrac{{3{a_n}}}{{2{a_n}+1}}$.求证:${a_1}+{a_2}+\cdots+{a_n}>\dfrac{{{n^2}}}{{n+1}}$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的通项公式
    >
    求数列通项的不动点法
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    放缩
    >
    分析通项法
  • 题型
    >
    不等式
    >
    级数不等式的证明
【答案】
【解析】
由不动点法容易解得$${a_n}=\dfrac{{{3^n}}}{{{3^n}+2}}=1-\dfrac{2}{{{3^n}+2}},$$于是欲证不等式即$$\sum\limits_{k=1}^n {\dfrac{2}{{{3^k}+2}}}<\dfrac{n}{{n+1}},$$尝试分析通项证明$$\dfrac{2}{{{3^n}+2}}<\dfrac{n}{{n+1}}-\dfrac{{n-1}}{n}=\dfrac{1}{{n\left( {n+1} \right)}}$$事实上,当 $n \geqslant 2$ 时,$$\dfrac{2}{{{3^n}+2}}=\dfrac{2}{{{{\left( {1+2} \right)}^n}+2}}< \dfrac{2}{{1+2{\rm{C}}_n^1+4{\rm{C}}_n^2+2}}= \dfrac{2}{{2{n^2}+3}}
< \dfrac{2}{{{n^2}+n}}$$而 $n=1$ 时,$\dfrac{2}{5}<\dfrac{1}{{1+1}}$ 显然成立,原不等式得证.
答案 解析 备注
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