问题
解答题
已知函数f(x)满足2axf(x)=2f(x)-1,f(1)=1,设无穷数列{an}满足an+1=f(an). (1)求函数f(x)的表达式; (2)若a1=3,从第几项起,数列{an}中的项满足an<an+1; (3)若1+
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答案
(1)令x=1得2a=1,∴a=
.1 2
∴f(x)=
.1 2-x
(2)若a1=3,由a2=
=-1,a3=1 2-a1
=1 2-a2
,a4=1 3
=1 2-a3
,3 5
假设当n≥3时,0<an<1,则0<an+1=
<1 2-an
=1⇒2-an>0.1 2-1
从而an+1-an=
-an=1 2-an
>0⇒an+1>an.(1-an)2 2-an
从第2项起,数列{an}满足an<an+1.
(3)当1+
<a1<1 m
时,a2=m m-1
,得1 2-a1
<a2<m m-1
.m-1 m-2
同理,
<a3<m-1 m-2
.m-2 m-3
假设
<an-1<m-(n-1)+2 m-(n-1)+1
.m-(n-1)+1 m-(n-1)
由an=
与归纳假设知1 2-an-1
<an<m-(n-2) m-(n-1)
对n∈N*都成立.m-(n-1) m-n
当n=m时,
<am,即am>2.m-(n-2) m-(n-1)
∴am+1=
<0.1 2-am
0<am+2=
<1 2-am+1
<1.1 2
由(2)证明知若0<an<1,则0<an+1=
<1 2-an
=1.1 2-1
∴N=m+2,使得n≥N时总有0<an<1成立.