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已知各项均为正数的数列满足:

(1)求,猜测的表达式并证明;

(2)求证:

(3)设数列的前项和为,求证:.

解:(1)  猜测:

       ①当n=1时,a1=1+1=2,猜想成立.

       ②假设当n=k时成立,即ak=k+1.

      

       即当n=k+1时,猜想成立.

       故对一切成立.

   (2)设

       由

       由内有且只有一个极大值点,且=0

       因此在内,

      

      

(3)

       由(2)可知

      

        

       同理可证

      

        

      

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