题目

给定数列 \{ a_{ n } \},满足 a_{ 1 } = 1\forall n \in [ 2, +\infty ) \cap \mathbb{ N_{ + } }, a_{ n } = n + \log_{ n }{ a_{ n - 1 } }

给定数列 \{ b_{ n } \},满足 \forall n \in \mathbb{ N_{ + } }, b_{ n } = \lfloor a_{ n } \rfloor

b_{ n } 通项公式。

其中 \lfloor x \rfloor 表示不超过 x 的最大整数。

解析

经过试验可发现 a_{ n } \in [ n, n + 1 ),下用数学归纳法证该结论。

  • n = 1 时,a_{ 1 } = 1 \in [ 1, 2 ) 成立。

  • 若当 n = kk \geq 1)时上述条件成立,则 a_{ k } \in [ k, k + 1 )

    \log_{ k + 1 }{ a_{ k } } \in [ \log_{ k + 1 }{ k }, \log_{ k + 1 }{ ( k + 1 ) } )

    因为 k \geq 1,所以 \log_{ k + 1 }{ k } \geq \log_{ k + 1 }{ 1 } = 0

    所以 \log_{ k + 1 }{ a_{ k } } \in [ 0, 1 )

    所以 a_{ k + 1 } = k + 1 + \log_{ k + 1 }{ a_{ k } } \in [ k + 1, k + 2 )

    即当 n = k + 1 时,上述条件成立。

由数学归纳法可得 a_{ n } \in [ n, n + 1 )

b_{ n } = \lfloor a_{ n } \rfloor = n

by ZHX。