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例4 设a,b,c,x∈R,abc≠0
且(a2+b2)x2-2(a+c)bx+b2+c2=0,
求证:a,b,c是公比为x的等比数列。
证法一:由于x∈R,故把已知等式看作关于x的一元二次方程,则方程必有实根。
∴△=4(a+c)2b2-4(a2+b2)(b2+c2)
=-4(b2-2acb2+a2c2)
=-4(b2-ac)2≥0
∴b2-ac=0 即b2=ac 又abc≠0,故a,b,c成差比数列。
解关于x的方程得。
∴等比数列a,b,c的公比为x.
证法二:把已知等式拆为:
(a2x2-2abx+b2)+(b2x2-2bcx+c2)=0
∴(ax-b)2+(bx-c)2=0
∴ax-b=0 且 bx-c=0 又abc≠0 ∴
∴a,b,c为等比数列,且其公比为x.
例5 用砖砌墙,第一层(底层)用去了全部砖块的一半多一块,第二层用去了剩下一半多一块,……,依次类推,每一层都用去了上次剩下砖块的一半多一块,如果到第十层恰好把砖块用完,那么一共用了多少块砖?
解:设从上层到底层砖块分别为a1,a2,…,a10,Sn表示数列的前几项和,依题意知:
a1=2, an= Sn+1

由①-②得 an-an-1= (Sn-Sn-1)= an.
∴an=2an-1,因此,每层砖块组成一个以2为首项,2为公比的等差数列。
答:一共用了2046块砖砌墙。
例6 设{an}是由正数组成的等比数列,Sn是其前n项和。
(1)证明:
(2)是否存在常数c >0,使得
成立,
并证明结论。
证明:(1)设数列{an}的公比为q,由已知,a1 >0,q>0 当q=1时, Sn=na1,
∴Sn·Sn+2- =
na1·(n+2)a1-(n+1)2
= - <
0
当q≠0时, 
∴总有Sn·Sn+2< ,又底数10
>1.
∴lg(Sn·Sn+2)< lg(Sn+1)2
即
(2)若存在常数c>0,使


由④得,Sn·Sn+2- =C(Sn+sn+2-2Sn+1)⑤
由(1)已证⑤式左边< 0
又 Sn+Sn+2-2Sn+1
=(Sn-c)+(Sn+2-c)-2(Sn+1-c)

又c >0 ⑤式右边≥0
∴⑤式不成立。故不存在常数c >0,使
成立。
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例7 已知 (x≥0),又数列{an}(an>0)中,a1=2,这数列的前n项和公式Sn(n∈N)对所有大于1的自然数n都有
Sn=f(Sn-1).
(1)求数列{an}的通项公式。
(2)若 (n∈N)
求证: =1
分析:由于已知条件给出的是Sn与Sn-1的函数关系,而要求的是an的通项公式,故关键是确定Sn.
解:∵

即 亦即
故数列│ │是以公差为 ,首项为 的等差数列。
∴ = +(n-1)· =n·
即 Sn=2n2 (n∈N)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=2n2-2(n-1)2
=4n-2
当n=1时,a1=2亦满足上式,∴an=4n-2(n∈N)
(2)
∴ =
例8 已知数列{an}满足
(1)求证:2 < an< 3
(2)求证:an+1-2< (an-2)
(3)求证: 
证明:(1)用数学归纳法证之。
①当n=1时,a1=
, ∴2< a1< 3
②假设当n=k时,不等式成立,即2< ak< 3. 当n=k+1时

由ak>0 , ak-2>0 得 ak+1-2>0,即ak+1>2
又∵ 2< ak< 3
∴0< ak-2< 1 => 0< (ak-2)2< 1 而 2ak
>4
∴ak+1-2< 1 即ak+1< 3 综上可知,2< ak+1<
3
∴当n=k+1时,不等式成立.
由①,②可知,对任意n∈N,都有2< an< 3成立
(2) ∵由(1)知 0< an-2< 1,2an >4
(3) 对(2)采用逐步递推,得

以下用数列极限的定义来证明
对于预先指定任意小的正数ε
要使│an-2│< ε成立。
只要
只要n > (1-log2ε),取N=[ (1-log2ε)]
则当n >N时,│an-2│<ε恒成立 ∴
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