已知函数为常数),数列{an}满足:,an+1=f(an),n∈N*.(1)当α=1时,求数列{an}的通项公式;(2)在(1)的条件下,证明对?n∈N*有:;(3)

发布时间:2020-08-01 01:48:55

已知函数为常数),数列{an}满足:,an+1=f(an),n∈N*.
(1)当α=1时,求数列{an}的通项公式;
(2)在(1)的条件下,证明对?n∈N*有:;
(3)若α=2,且对?n∈N*,有0<an<1,证明:.

网友回答

解:(1)当α=1时,,两边取倒数,得,----(2分)
故数列是以为首项,1为公差的等差数列,,,n∈N*.--------------(4分)
(2)证法1:由(1)知,故对k=1,2,3…=-------------(6分)
∴a1a2a3+a2a3a4+…+anan+1an+2
=
==.------------------------------(9分).
[证法2:①当n=1时,等式左边=,
等式右边=,左边=右边,等式成立;-------------------------(5分)
②假设当n=k(k≥1)时等式成立,
即,
则当n=k+1时
=
=
这就是说当n=k+1时,等式成立,----------------------------------------(8分)
综①②知对于?n∈N*有:.----(9分)]
(3)当α=2时,则,-------------------(10分)
∵0<an<1,
∴--------------------------------(11分)===.--------------------(13分)
∵an=1-an与不能同时成立,∴上式“=”不成立,
即对?n∈N*,.-----------------------------------------------------------(14分)
证法二:当α=2时,,
则----------------------------------------------------(10分)
又0<an<1,∴,
∴an+1>an,∴an∈[,1),n∈N*------------------------------------------------(11分)
令,则,--------------------------(12分)
当,所以函数g(x)在单调递减,故当,所以命题得证------------------(14分)
所以命题得证-----------------------------------------(14分)

解析分析:(1)当α=1时,说明数列是以为首项,1为公差的等差数列,然后求数列{an}的通项公式;(2)法一:在(1)的条件下,化简数列的通项公式,利用裂项法:证明对?n∈N*有:;法二:直接利用数学归纳法的证明步骤证明即可.(3)法一:通过α=2,化简an+1-an的表达式为,利用基本不等式直接证明.法二:通过,以及0<an<1,说明,an∈[,1),n∈N*,构造函数,利用函数的导数,求出函数的最大值即可证明结果.

点评:本题考查数列与函数的综合应用,数学归纳法的证明方法,构造法以及函数的导数求解函数的最大值证明不等式,基本不等式的应用,考查分析问题解决问题的能力,转化思想的应用.
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