Question

設(shè)a₀為常數(shù)，且a_n=3^n-1-2a_n-1（n∈N*）．證明：n≥1時(shí)，a_n=

1

5

[3ⁿ+（-1）^n-1•2ⁿ]+（-1）ⁿ•2ⁿ•a₀．

Answer 1

分析：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是數(shù)學(xué)歸納法及數(shù)列的遞推公式，由題目中已經(jīng)給出了遞推公式，證通項(xiàng)公式，可用數(shù)學(xué)歸納法證明結(jié)論，我們先證明n=1時(shí)，通項(xiàng)公式正確，然后假設(shè)n=k（k∈N*）時(shí)正確，進(jìn)而得到設(shè)n=k+1時(shí)，公式仍成立．

解答：證明：（1）當(dāng)n=1時(shí)，

1

5

[3+2]-2a₀=1-2a₀，而a₁=3⁰-2a₀=1-2a₀．
∴當(dāng)n=1時(shí)，通項(xiàng)公式正確．
（2）假設(shè)n=k（k∈N*）時(shí)正確，即a_k=

1

5

[3^k+（-1）^k-1•2^k]+（-1）^k•2^k•a₀，
那么a_k+1=3^k-2a_k=3^k-

2

5

×3^k+

2

5

（-1）^k•2^k+（-1）^k+1•2^k+1a₀
=

3

5

•3^k+

1

5

（-1）^k•2^k+1+（-1）^k+1•2^k+1•a₀
=

1

5

[3^k+1+（-1）^k•2^k+1]+（-1）^k+1•2^k+1•a₀．∴當(dāng)n=k+1時(shí)，通項(xiàng)公式正確．
由（1）（2）可知，對(duì)n∈N*，a_n=

1

5

[3ⁿ+（-1）^n-1•2ⁿ]+（-1）ⁿ•2ⁿ•a₀．

點(diǎn)評(píng)：數(shù)學(xué)歸納法常常用來證明一個(gè)與自然數(shù)集N相關(guān)的性質(zhì)，其步驟為：設(shè)P（n）是關(guān)于自然數(shù)n的命題，若1）（奠基） P（n）在n=1時(shí)成立；2）（歸納） 在P（k）（k為任意自然數(shù)）成立的假設(shè)下可以推出P（k+1）成立，則P（n）對(duì)一切自然數(shù)n都成立．由n=k正確?n=k+1時(shí)也正確是證明的關(guān)鍵．