题目内容

【题目】设a1=1,an+1= +b(n∈N*
(1)若b=1,求a2 , a3及数列{an}的通项公式;
(2)若b=﹣1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有的n∈N*成立,证明你的结论.

【答案】
(1)解:∵a1=1,an+1= +b,b=1,

∴a2=2,a3= +1;

又(an+1﹣1)2=(an﹣1)2+1,

∴{(an﹣1)2}是首项为0,公差为1的等差数列;

∴(an﹣1)2=n﹣1,

∴an= +1(n∈N*);


(2)解:设f(x)= ,则an+1=f(an),

令c=f(c),即c= ﹣1,解得c=

下面用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1.

n=1时,a2=f(1)=0,a3=f(0)= ﹣1,∴a2<c<a3<1,成立;

设n=k时结论成立,即a2k<c<a2k+1<1

∵f(x)在(﹣∞,1]上为减函数,

∴c=f(c)>f(a2k+1)>f(1)=a2

∴1>c>a2k+2>a2

∴c=f(c)<f(a2k+2)<f(a2)=a3<1,

∴c<a2k+3<1,

∴a2k+1<c<a2k+1+1<1,即n=k+1时结论成立,

综上,c= 使得a2n<c<a2n+1对所有的n∈N*成立


【解析】(1)若b=1,利用an+1= +b,可求a2 , a3;证明{(an﹣1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,即可求数列{an}的通项公式;(2)设f(x)= ,则an+1=f(an),令c=f(c),即c= ﹣1,解得c= .用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1即可.
【考点精析】本题主要考查了数列的通项公式和数学归纳法的定义的相关知识点,需要掌握如果数列an的第n项与n之间的关系可以用一个公式表示,那么这个公式就叫这个数列的通项公式;数学归纳法是证明关于正整数n的命题的一种方法才能正确解答此题.

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