题目内容

已知不等式
1
2
+
1
3
+
…+
1
n
>
1
2
[log2n]
,其中n为大于2的整数,[log2n]表示不超过log2n的最大整数.设数列{an}的各项为正,且满足a1=b(b>0),an≤
nan-1
n+an-1
,n=2,3,4,…

(Ⅰ)证明an<
2b
2+b[log2n]
,n=3,4,5,…

(Ⅱ)试确定一个正整数N,使得当n>N时,对任意b>0,都有an<
1
5
.
分析:(Ⅰ)当n≥2时,0<an≤
nan-1
n+an-1
,可得
1
an
-
1
an-1
≥
1
n
,于是有n取2,3,…所有不等式两边相加,即可得到
1
an
-
1
a1
>
1
2
[log2n]
,利用a1=b,即可得到结论;
(Ⅱ)an<
2b
2+b[log2n]
<
2
[log2n]
,令
2
[log2n]
<
1
5
,由此可得结论.
解答:(Ⅰ)证明:当n≥2时,0<an≤
nan-1
n+an-1
,∴
1
an
≥
1
an-1
+
1
n

即
1
an
-
1
an-1
≥
1
n
,于是有
1
a2
-
1
a1
≥
1
2
,
1
a3
-
1
a2
≥
1
3
,…,
1
an
-
1
an-1
≥
1
n
.
所有不等式两边相加可得
1
an
-
1
a1
≥
1
2
+
1
3
+…+
1
n
.
由已知不等式知,当n≥3时有
1
an
-
1
a1
>
1
2
[log2n]
.
∵a1=b,∴
1
an
>
1
 b
+
1
2
[log2n]
,
∴an<
2b
2+b[log2n]
,n=3,4,5,…

(Ⅱ)解:an<
2b
2+b[log2n]
<
2
[log2n]
,令
2
[log2n]
<
1
5

则有log2n≥[log2n]>10,⇒n>210=1024,
故取N=1024,可使当n>N时,都有an<
1
5
.
点评:本题考查新定义,考查不等式的证明,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网