问题
解答题
已知数列{an}中,an=2-
(1)若a1=
(2)若a1=
(3)若1<a1<2,试证明:1<an+1<an<2. |
答案
(1)bn=
=1 an-1
=1 2-
-11 an-1
,而bn-1=an-1 an-1-1
,1 an-1-1
∴bn-bn-1=
-an-1 an-1-1
=1.(n∈N+)1 an-1-1
∴{bn}是首项为b1=
=-1 a1-1
,公差为1的等差数列.5 2
(2)依题意有an-1=
,而bn=-1 bn
+(n-1)•1=n-3.5,5 2
∴an-1=
.对于函数y=1 n-3.5
,1 x-3.5
在x>3.5时,y>0,y′=-
<0,1 (x-3.5)2
在(3.5,+∞)上为减函数.且y>0,故当n=4时,an=1+
取最大值3.1 n-3.5
而函数y=
在x<3.5时,y<0,y′=-1 x-3.5
<0,1 (x-3.5)2
在(-∞,3.5)上也为减函数.且y<0,故当n=3时,取最小值,a3=-1.
∴数列{an}中的最大项是a4=3;最小项是a3=-1
(3)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假设当n=k时命题成立,即1<ak<2,
当n=k+1时,
<1 2
<1⇒ak+1=2-1 ak
∈(1,1 ak
)⇒1<ak+1<2故当n=k+1时也成立,3 2
综合①②有,命题对任意n∈N+时成立,即1<an<2.
(也可设f(x)=2-
(1≤x≤2),则f′(x)=1 x
>0,1 x2
故1=f(1)<ak+1=f(ak)<f(2)=
<2).3 2
进而证明an+1<an
∵an+1-an=2-(an+
)<2-21 an
=0an• 1 an
∴an+1<an