每日一题[1463]迭代函数

已知数列 {an} 满足递推关系式:2an+1=1a2n(n1,nN),且 0<a1<1

1、求 a3 的取值范围.

2、用数学归纳法证明:当 n3nN 时,|an(21)|<12n

3、若 bn=1an,求证:当 n3nN|bn(2+1)|<122n

解析

1、因为an+1=1a2n2,

所以 0<a2<1238<a3<12

2、当 n=3 时,a3(21)(1182,322)(18,18),

所以命题成立.

假设当命题对 n 成立,即|an(21)|<12n.

当在 n+1 时,|an+1(21)|=|1a2n2(21)|=12|a2n(21)2|=12|an(21)||an+(21)|<12n+1|an+(21)|
因为12n<an(21)<12n,
所以12n+2(21)<an+(21)<12n+2(21).
因此 |an+(21)|<1,于是|an+1(21)|<12n+1.
综上,原命题得证.

3、以下讨论中 n3,由 (2)|an(21)|<12n 即为|1211an|<12n1(21)an=2+12n1|an|,

而由2112n<an<21+12n,
2118<an<2+1+18
恒成立,于是1an<12118,2+1an<2+12118<12,
所以|1an(2+1)|<122n,
从而原不等式 |bn(2+1)|<122n(n3,nN) 得证.

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