已知f(x)=x3-ax在(-1,0)上是减函数(1)求a的取值范围(2)当a=3时,定义数列{an}:an+1=-f(an)且-1<a1<0,是比较an+1与an的

发布时间:2020-07-31 14:21:12

已知f(x)=x3-ax在(-1,0)上是减函数
(1)求a的取值范围
(2)当a=3时,定义数列{an}:an+1=-f(an)且-1<a1<0,是比较an+1与an的大小.

网友回答

解:(I)∵(x)=x3-ax,∴f′(x)=3x2-a,
∵f(x)在(-1,0)上是减函数,∴3x2-a≤0对x∈(-1,0)恒成立,
即3x2≤a对x∈(-1,0)恒成立.而y=3x2 (-1<x<0)的值域为(0,3),
∴a≥3
(II)∵an+1=-f(an),∴an+1=-(an3-3an),
∴2(an-an+1)=an3-an=an×(an+1)×(an-1),
∵-1<a1<0,∴a1×(a1+1)×(a1-1)>0,从而a1-a2>0,∴a1>a2
∵-2a2=a13-3a1,且-1<a1<0,y=x3-3x在(-1,0)上是减函数,∴-1<a2<0
又2(a2-a3)=a2×(a2+1)×(a2-1)>0,∴a2>a3
猜想an+1<an,
1°当n=1时,有-1<a1<0
2°假设n=k时,-1<ak<0
则∵-2ak+1=ak3-3ak,且-1<ak<0,y=x3-3x在(-1,0)上是减函数,∴-1<ak+1<0
即n=k+1时,-1<an<0也成立
综上得,-1<an<0,(n∈N*)
又∵2(an-an+1)=an3-an=an×(an+1)×(an-1)>0,
∴an+1<an.
解析分析:(I)将f(x)=x3-ax在(-1,0)上是减函数问题转化为f′(x)=3x2-a≤0对x∈(-1,0)恒成立问题,进而参变分离求函数y=3x2 (-1<x<0)的值域即可得a的范围;(II)先将递推关系式转化为an+1=-(an3-3an),2(an-an+1)=an3-an=an×(an+1)×(an-1),由-1<a1<0,递推-1<a2<a1<0,从而猜想an+1<an,再利用数学归纳法证明此猜想即可

点评:本题考查了已知函数的单调性求参数取值范围问题的解法,导数在函数单调性中的应用,函数与数列的综合,归纳猜想并用数学归纳法证明的方法技巧
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