问题 解答题
设函数f(x)=
2x
x+1
,且a1=
1
2
,  an+1=f(an)
,其中n=1,2,3,….
(I)计算a2,a3,a4的值;
(II)猜想数列{an}的通项公式,并用数字归纳法加以证明.
答案

(I)由题意,得an+1=

2an
an+1
,(1分)

因为a1=

1
2

所以a2=

2
3
,a3=
4
5
,a4=
8
9
.(3分)

(II)由a1,a2,a3,a4,猜想an=

2n-1
2n-1+1
(5分)

以下用数字归纳法证明:对任何的n∈N*,an=

2n-1
2n-1+1

证明:①当n=1时,由已知,左边=

1
2
,右边=
1
1+1
=
1
2
,所以等式成立.(7分)

②假设当n=k(k∈N*)时等式成立,即ak=

2k-1
2k-1+1
,(8分)

则n=k+1时,ak+1=

2ak
ak+1
=
2k-1
2k-1+1
2k-1
2k-1+1
+1
=
2k
2k-1+2k-1+1
=
2k
2k+1
=
2(k+1)-1
2(k+1)-1+1

所以当n=k+1时,猜想也成立.(12分)

根据①和②,可知猜想对于任何n∈N*都成立.(13分)

单项选择题
选择题