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二诊数学22题请教: 22.已知数列{an}满足:a1=1,an+1= (n∈N*) (I)求证:1≤an≤2 (II)

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 16:02:10
二诊数学22题请教: 22.已知数列{an}满足:a1=1,an+1= (n∈N*) (I)求证:1≤an≤2 (II)设,数列{bn}的前n项和为Sn,求证: (i) (ii)
请老师帮忙详细解答,非常感谢!
解题思路: 第一问,用数学归纳法,很简单; 第二问的(i),放缩后转化为等比数列,还不是太难; 最后一小问,转化、放缩、求和、构造函数、导数判断单调性,要求太高了。 不知道我的放缩有没有错误,也请你替我检查一下。
解题过程:
22.已知数列{an}满足:a1=1,an+1= (n∈N*)
(I)求证:1≤an≤2
(II)设,数列{bn}的前n项和为Sn,求证:
(i) ; (ii)
证明:( I ) 用数学归纳法证明:
① 由a1=1,显然满足 1≤a1≤2, 即n=1时,不等式成立;
② 假设当n=k(k∈N*)时,不等式成立, 即 1≤ak≤2,
, 得 , 得
, 即 当n=k+1时,不等式也成立;
由①②,据数学归纳法原理,得 不等式总成立;
( II ) ( i ) 由


, 又

( ii ) 承( i ),由 ,【注:的条件是,这不成立】

∴ 当n≥2时,
(n≥1),
构造函数:,x≥1,
, ∴ 在[1,+∞)上是增函数,
于是,对任何正整数n,都有

即 
∴ 【证毕】.