题目内容

12.我们把满足:${x_{n+1}}={x_n}-\frac{{f({x_n})}}{{f'({x_n})}}$的数列{xn}叫做牛顿数列.已知函数f(x)=x2-1,数列{xn}为牛顿数列,设${a_n}=ln\frac{{{x_n}-1}}{{{x_n}+1}}$,已知a1=2,则a3=8.

分析 依题意,可求得${a}_{n+1}=ln\frac{{x}_{n+1}-1}{{x}_{n+1}+1}$=ln$\frac{\frac{1}{2}{(x}_{n}+\frac{1}{{x}_{n}})-1}{\frac{1}{2}{(x}_{n}+\frac{1}{{x}_{n}})+1}$=ln$\frac{{{(x}_{n}-1)}^{2}}{{{(x}_{n}+1)}^{2}}$=2$ln\frac{{x}_{n}-1}{{x}_{n}+1}$=2an,即数列{an}是以2为公比的等比数列,又a1=2,利用等比数列的通项公式即可求得答案.

解答 解:∵f(x)=x2-1,数列{xn}为牛顿数列,
∴${x_{n+1}}={x_n}-\frac{{f({x_n})}}{{f'({x_n})}}$=xn-$\frac{{{x}_{n}}^{2}-1}{{2x}_{n}}$=$\frac{1}{2}$(xn+$\frac{1}{{x}_{n}}$),
∴${a}_{n+1}=ln\frac{{x}_{n+1}-1}{{x}_{n+1}+1}$=ln$\frac{\frac{1}{2}{(x}_{n}+\frac{1}{{x}_{n}})-1}{\frac{1}{2}{(x}_{n}+\frac{1}{{x}_{n}})+1}$=ln$\frac{{{(x}_{n}-1)}^{2}}{{{(x}_{n}+1)}^{2}}$=2$ln\frac{{x}_{n}-1}{{x}_{n}+1}$=2an
又a1=2,
∴数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,
∴a3=2×22=8.
故答案为:8.

点评 本题考查数列递推式,求得数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列是关键,也是难点,考查推理与运算能力,属于难题.

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