题目内容

已知实数序列x0,x1,x2,…,xn…的构成规律由递推关系给出:x0=5,xn=xn-1+
1
xn-1
(n=1,2,3…).求证:45<x1000<45.1.
考点:数列递推式
专题:等差数列与等比数列
分析:由题意知数列的各项都是正数且递增,由xn2=(xn-1+
1
xn-1
2=xn-12+
1
xn-12
+2,xn-12=(xn-2+
1
xn-2
)2
=xn-22+
1
xn-22
+2,…,x12=(x0+
1
x0
)2
=x02+
1
x02
+2,得xn2=
1
xn-12
+
1
xn-22
+…+
1
x12
+
1
x02
+x02+2n,当n=1000时,得x1000>45.当n=100时,得x1002x02+2×100=152,由此能证明45<x1000<45.1.
解答: 解:由题意知数列的各项都是正数且递增,
即x0<x1<x2<…<xn<…
∵xn2=(xn-1+
1
xn-1
2=xn-12+
1
xn-12
+2,
xn-12=(xn-2+
1
xn-2
)2
=xn-22+
1
xn-22
+2,

x22=(x1+
1
x1
)2
=x12+
1
x12
+2,
x12=(x0+
1
x0
)2
=x02+
1
x02
+2,
上述几个式子相加,得:
xn2=
1
xn-12
+
1
xn-22
+…+
1
x12
+
1
x02
+x02+2n,①
当n=1000时,则①式得:
x10002x02+2×1000=52+2000=2025,
∴x1000>45.
又当n=100时,由①式得:
x1002x02+2×100=152
x10002=
1
x9992
+
1
x9982
+
1
x9972
+
1
x9962
+…+
1
x12
+
1
x02
+x02+2×1000
1
x1002
+
1
x1002
+…+
1
x1002
900个
+
1
x02
+
1
x02
+…+
1
x02
100个
+2025
900
152
+
100
52
+2025
=4+4+2025
<452+9
<452+2×45×0.1+0.12
=(45+0.1)2=45.12
故x1000<45.1.
综上,45<x1000<45.1.
点评:本题考查不等式的证明,综合性强、难度大,解题时要认真审题,注意累加法的合理运用.
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