已知函数,数列{an}满足an=f(an-1)(n≥2,n∈N+).(Ⅰ)若,数列{bn}满足,求证:数列{bn}是等差数列;(Ⅱ)若,数列{an}中是否存在最大项与

发布时间:2020-07-31 17:46:58

已知函数,数列{an}满足an=f(an-1)(n≥2,n∈N+).
(Ⅰ)若,数列{bn}满足,求证:数列{bn}是等差数列;
(Ⅱ)若,数列{an}中是否存在最大项与最小项,若存在,求出最大项与最小项;若不存在,说明理由;
(Ⅲ)若1<a1<2,试证明:1<an+1<an<2.

网友回答

解:∵,则(n≥2,n?N*).
(Ⅰ),,
∴.
∴数列{bn}是等差数列.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,数列{bn}是等差数列,首项,公差为1,
则其通项公式,
由得,
故.
考查函数,
则.
则函数在区间,上为减函数.
∴当时,,
且在上递减,故当n=3时,an取最小值
∴;
当时,,
且在上递减,故当n=4时,an取最大值.故存在.

(Ⅲ)先用数学归纳法证明1<an<2,再证明an+1<an.
①当n=1时,1<a1<2成立,
②假设n=k时命题成立,即1<ak<2,
则当n=k+1时,,,则1<ak+1<2,故当n=k+1时也成立.
综合①②有,命题对任意n?N*时成立,即1<an<2.下证an+1<an.
∵,
∴an+1<an.
综上所述:1<an+1<an<2.

解析分析:(Ⅰ)根据题设中的函数式,求得an和an-1的递推式,进而利用bn-bn-1=1判断出数列{bn}是等差数列.(Ⅱ)根据(Ⅰ)可求得,数列{bn}的通项公式,则bn可得,通过对函数求导判断出则函数在区间,上为减函数.且在上递减,故当n=3时,an取最小值进而可知当时,,且在上递减,故当n=4时,an取最大值.(Ⅲ)先看当n=1时等式成立,再看n≥2时,假设n=k时命题成立,即1<ak<2,则当n=k+1时,,则1<ak+1<2,故当n=k+1时也成立.进而an+1-an<0判断出an+1<an.最后综合可证明原式.

点评:本题主要考查了数列与不等式的综合,数学归纳法的证明方法.考查了学生综合分析问题的能力和基本的推理能力.
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