数列 $\left\{a_n\right\}$ 满足 $a_1=1$,$a_{n+1}=2a_n+\sqrt{3a_n^2+1}$,$n\in\mathbb N^*$.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 求证:当 $n\geqslant 2$ 时,$a_{n+1}+a_{n-1}=4a_n$;
    标注
    答案
    解析
    递推公式即 $a_n^2-4a_na_{n-1}+a_{n-1}^2=1$,于是 $a_{n+1},a_{n+1}$ 是方程$$x^2-4xa_n+a_n^2-1=0$$的两根,应用韦达定理即得.
  2. 求证:$\dfrac 1{a_1}+\dfrac 1{a_2}+\cdots+\dfrac{1}a_n<\dfrac{1+\sqrt 3}{2}$.
    标注
    答案
    解析
    $a_n=\dfrac{\alpha^{-n}-\alpha^{n}}{2\sqrt 3}$,其中 $\alpha=2-\sqrt 3$.可以推得 $\dfrac{a_{k+1}^{-1}}{a_k^{-1}}<\alpha$.
    记不等式左边为 $S_n$,则$$S_n<\dfrac 1{a_1}+\alpha \left(S_n-\dfrac 1a_n\right),$$整理即得.
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
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