解答题已知函数f(x)=x-sinx,数列{an}满足:0<a1<1,an+1=f(a

发布时间:2020-07-09 05:19:20

解答题已知函数f(x)=x-sinx,数列{an}满足:0<a1<1,an+1=f(an),n=1,2,3,….
证明:(I)0<an+1<an<1;
(II).

网友回答

证明:(I)先用数学归纳法证明0<an<1,n=1,2,3,
(i)当n=1时,由已知显然结论成立.
(ii)假设当n=k时结论成立,即0<ak<1.
因为0<x<1时f′(x)=1-cosx>0,
所以f(x)在(0,1)上是增函数.又f(x)在[0,1]上连续,
从而f(0)<f(ak)<f(1),即0<ak+1<1-sin1<1.
故n=k+1时,结论成立.
由( i)、(ii)可知,0<an<1对一切正整数都成立.
又因为0<an<1时,an+1-an=an-sinan-an=-sinan<0,
所以an+1<an,
综上所述0<an+1<an<1.
(II)设函数g(x)=sinx-x+,0<x<1.由(I)知,
当0<x<1时,sinx<x,
从而g′(x)=cosx-1+=0.
所以g(x)在(0,1)上是增函数.
又g(x)在[0,1]上连续,且g(0)=0,
所以当0<x<1时,g(x)>0成立.
于是g(an)>0,即sinan-an+3>0.
故an+1<3.解析分析:(I)先利用数学归纳法证明0<an<1,再比较an+1和an的大小即可证明结论.(II)构造新函数,0<x<1.利用g(x)在(0,1)上单调性来求g(x)的函数值的范围即可证明结论.点评:本题考查了函数与数列以及数学归纳法的综合应用.在用数学归纳法时,一定要注意其过程的写法.
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