已知正项数列{an}的首项a1=,函数f(x)=,g(x)=.
(1)若正项数列{an}满足an+1=f(an)(n∈N*),证明:{}是等差数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)若正项数列{an}满足an+1≤f(an)(n∈N*),数列{bn}满足bn=,证明:b1+b2+…+bn<1;
(3)若正项数列{an}满足an+1=g(an),求证:|an+1-an|≤?()n-1.
网友回答
证明:(1)∵an+1=f(an)=,所以=,
即
∴{}是以2为首项,1为公差的等差数列,
,即.(3分)
(2)∵an+1≤f(an)=,an>0,
∴,即,
当n≥2时=
∴
∴.
当n=1时,上式也成立,
∴,(n∈N*)
∴bn=≤,
∴b1+b2+…+bn<=1.(8分)
(3)∵a1=,a2=g(a1)=,a2-a1=-=>0.
又∵an+1-an=-=,
由迭代关系可知,an+1-an>0,∴an≥a1=.
又∵(2+an)(2+an-1)=(2+)(2+an-1)=5+4an-1≥7,
∴≤,
∴|an+1-an|=|an-an-1|≤|an-an-1|,
∴|an+1-an|≤|an-an-1|≤()2|an-1-an-2|≤…≤()n-1|a2-a1|=()n-1.(13分)
解析分析:(1)利用an+1=f(an)(n∈N*),推出an+1与an的关系,然后推出{}是等差数列,并求数列{an}的通项公式;(2)通过an+1≤f(an)(n∈N*),推出,利用bn=,放大bn,然后通过求和b1+b2+…+bn证明结论.(3)由题意推出a2-a1>0.证明an+1-an>0,数列是递增数列,推出|an+1-an|与|an-an-1|的关系,通过放缩法证明即可.
点评:本题考查放缩法的应用,等差关系的确定,数列与不等式的综合应用,考查分析问题解决问题的能力,转化思想的应用.