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已知数列{an}满足:a1=a(a∈R)对于n=1,2,3…,有an+1=.(Ⅰ)当0<an<4时,证明:0<an+1<4;(Ⅱ)若0<a<1,求数列{an}的通项a

答案:2  悬赏:20  手机版
解决时间 2021-04-05 20:35
  • 提问者网友:雨不眠的下
  • 2021-04-05 13:15
已知数列{an}满足:a1=a(a∈R)对于n=1,2,3…,有an+1=.
(Ⅰ)当0<an<4时,证明:0<an+1<4;
(Ⅱ)若0<a<1,求数列{an}的通项an;
(Ⅲ)证明在数列{an}中,存在一项an0满足an0≤3.
最佳答案
  • 五星知识达人网友:骨子里都是戏
  • 2021-04-05 14:13
解:(I)当0<an≤3时,an+1=-an+4,1≤-an+4<4,∴1≤an+1<4;
当3<an<4时,an+1=an-3,0<an-3<1,∴0<an+1<1.因此0<an<4时,0<an+1<4.
(II)0<a<1,a2=-a+4,a3=a2-3=-a+1,a4=-a3+4=a+3,a5=a4-3=a.
∴猜想对于任意正整数l有a4l-3=a,a4l-2=4-a,a4l-1=1-a,a4l=a+3(即{an}是周
期为4的数列).
下面用数学归纳法证明.
(i)l=1时,a4l-3=a成立;
(ii)假设当l=k∈N+时,a4k-3=a成立.
则当l=k+1时,∵0<a<1,∴a4k-2=-a4k-3+4=-a+4,
a4k-1=a4k-2-3=-a+4-3=-a+1,a4k=-a4k-1+4=a+3,
a4(k+1)-3=a4k-3=a,即当l=k+1时,a41-3=a也成立.
由(i)(ii)可知对任意l∈N+,a4l-3=a.
同理可证a4l-2=4-a,a4l-1=1-a,a4l=a+3.
(III)假设对所有的n,an>3,则对所有的n,有an+1=an-3,所以数列{an}是首项
为a,公差为-3的等差数列,所以an=a+(n-1)(-3)=(a+3)-3n,所以存在充分大的
n,使得an≤3,这与假设矛盾,∴假设不成立,∴在数列{an}中,存在一项an,满足an≤3.解析分析:(I)当0<an≤3时,an+1=-an+4,1≤-an+4<4,故1≤an+1<4;当3<an<4时,an+1=an-3,0<an-3<1.由此知0<an<4时,0<an+1<4.(II)0<a<1,a2=-a+4,a3=a2-3=-a+1,a4=-a3+4=a+3,a5=a4-3=a.由此猜想对于任意正整数l有a4l-3=a,a4l-2=4-a,a4l-1=1-a,a4l=a+3(即{an}是周期为4的数列).然后用数学归纳法证明.(III)假设对所有的n,an>3,则对所有的n,有an+1=an-3,所以an=a+(n-1)(-3)=(a+3)-3n,所以存在充分大的n,使得an≤3,这与假设矛盾.所以在数列{an}中,存在一项an,满足an≤3.点评:本题考查数列中第n+1项取值范围的证明、数列通项公式的求法和数列与不等式的综合运用,解题时要注意放缩法、猜想法、数学归纳法和反证法的合理运用.
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  • 1楼网友:孤独入客枕
  • 2021-04-05 14:26
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