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已知数列 {an} 的前 n 项和为 Sn, a1=1 且 an+1=Sn2+1(n∈N∗), 给出下列四个结论:

  1. 长度分别为 1,an+1,Sn 的三条线段可以构成一个直角三角形;
  2. ∀n∈N∗,Sn≥2n−1;
  3. ∀n∈N∗,an+an+2<2an+1;
  4. ∀n∈N∗,an+1=2ancosπ2n+1.

其中所有正确结论的序号是_____.

解

  1. 注意到An+12=(Sn2+1)2>Sn2+1,
    因此这三条线段无法构成直角三角形.
  2. 结论对 n=1,2 均成立; 假设结论对 n=k 成立,则Sk+1=Sk+(Sk2+1)≥2k−1+2k+1>2k,
    因此由归纳原理,结论正确;
  3. 直接考察前几项. a1=1,a2=2,a3=10, 因此 a1+a3>2a2, 结论错误;
  4. 由上,a3=5a2, 显然结论错误.

只有 2 是正确答案.