解:(1)将条件变为`1-n/a_n=1/3(1-(n-1)/a_(n-1))`,因此`{1-n/a_n}`为一个等比数列
.其首项为`1-1/a_1=1/3`,公比为`1/3`,从而`1-n/a_n=1/3^n`,据此得`a_n=(n·3^n)/(3^n-1)(n>=1)`
①
(2)证明:据①得,`a_1·a_2·…·a_n=(n!)/((1-1/3)(1-1/3^2)…(1-1/3^n))`
为证`a_1·a_2·…·a_n<2·n!`,只要证`ninN^*`时有`(1-1/3)(1-1/3^2)…(1-1/3^n)>1/2`
②
显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个`ninN^*`,
有`(1-1/3)(1-1/3^2)…(1-1/3^n)>=1-(1/3+1/3^2+…+1/3^n)`
③
用数学归纳法证明③式:
(`i`)当`n=1`时,③式显然成立;
(`ii`)假设当`n=k`时,③式成立;即`(1-1/3)(1-1/3^2)…(1-1/3^k)>=1-(1/3+1/3^2+…+1/3^k)`
则当`n=k+1`时,
`(1-1/3)(1-1/3^2)…(1-1/3^k)(1-1/3^(k+1))`
`>=[1-(1/3+1/3^2+…+1/3^k)](1-1/3^(k+1))`
`=1-(1/3+1/3^2+…+1/3^k)-1/3^(k+1)+1/3^(k+1)(1/3+1/3^2+…+1/3^k)`
`>=1-(1/3+1/3^2+…+1/3^k+1/3^(k+1))
即当`n=k+1`时,③式也成立
.故对一切`ninN^*`,③式都成立.
利用③得,`(1-1/3)(1-1/3^2)…(1-1/3^n)`
`>=1-(1/3+1/3^2+…+1/3^n)`
`=1-(1/3[1-(1/3)^n])/(1-1/3)`
`=1-1/2[1-(1/3)^n]`
`=1/2+1/2(1/3)^n`
`>1/2`
故②式成立,从而结论成立.
评注:利用数学归纳法证明与不等式相关的式子时,通常要将不等式的证明方法,如:分析法、综合法、放缩法结合使用. |