问题 解答题
已知数列{an}中,an=2-
1
an-1
(n≥2,n∈N+),
(1)若a1=
3
5
,数列{bn}满足bn=
1
an-1
(n∈N+),求证数列{bn}是等差数列;
(2)若a1=
3
5
,求数列{an}中的最大项与最小项,并说明理由;
(3)若1<a1<2,试证明:1<an+1<an<2.
答案

(1)bn=

1
an-1
=
1
2-
1
an-1
-1
=
an-1
an-1-1
,而bn-1=
1
an-1-1

bn-bn-1=

an-1
an-1-1
-
1
an-1-1
=1.(n∈N+

∴{bn}是首项为b1=

1
a1-1
=-
5
2
,公差为1的等差数列.

(2)依题意有an-1=

1
bn
,而bn=-
5
2
+(n-1)•1=n-3.5

an-1=

1
n-3.5
.对于函数y=
1
x-3.5

在x>3.5时,y>0,y′=-

1
(x-3.5)2
<0,

在(3.5,+∞)上为减函数.且y>0,故当n=4时,an=1+

1
n-3.5
取最大值3.

而函数y=

1
x-3.5
在x<3.5时,y<0,y′=-
1
(x-3.5)2
<0

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
<1ak+1=2-
1
ak
∈(1,
3
2
)
⇒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.

(也可设f(x)=2-

1
x
(1≤x≤2),则f(x)=
1
x2
>0

故1=f(1)ak+1=f(ak)<f(2)=

3
2
<2).

进而证明an+1<an

an+1-an=2-(an+

1
an
)<2-2
an
1
an
=0

∴an+1<an

多项选择题
问答题 简答题