问题 解答题

已知函数f(x)=-x3+ax在(0,1)上是增函数.

(1)求实数a的取值范围A;

(2)当a为A中最小值时,定义数列{an}满足:a1=b∈(0,1),且2an+1=f(an),试比较an与an+1的大小.

答案

(1)∵f(x)=-x3+ax,

∴f′(x)=-3x2+a,

∵f(x)=-x3+ax在(0,1)上是增函数,

∴f′(1)=-3+a≥0,

∴a≥3,即A=[3,+∞).

(2)当a=3时,由题意:an+1=

1
2
f(an)=-
1
2
an3+
3
2
an,且a1=b∈(0,1),

以下用数学归纳法证明:an∈(0,1),对n∈N*恒成立.

①当n=1时,a1=b∈(0,1)成立;

②假设n=k时,ak∈(0,1)成立,那么当n=k+1时,

ak+1=-

1
2
ak3+
3
2
ak,由①知g(x)=(-x3+3x)在(0,1)上单调递增,

∴g(0)<g(ak)<g(1)

即0<ak+1<1,

由①②知对一切n∈N*都有an∈(0,1)

而an+1-an=-

1
2
an3+
3
2
an-an=
1
2
an(1-an2)>0

∴an+1>an

单项选择题
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