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解答题已知数列{an}满足:a1=- an2+(an+1+2)an+2an+1+1=0

时间:2020-09-11 03:47:51

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解答题已知数列{an}满足:a1=- an2+(an+1+2)an+2an+1+1=0

问题补充:

解答题已知数列{an}满足:a1=-,an2+(an+1+2)an+2an+1+1=0.

求证:(1)-1<an<0;

(2)a2n>a2n-1对一切n∈N*都成立;

(3)数列{a2n-1}为递增数列.

答案:

证明:已知条件可化为(an+1+an)(an+2)+1=0,

即an+1=-an-.

(1)①当n=1时已成立;

②假设当n=k时结论成立,即-1<ak<0,

那么当n=k+1时,ak+1=-(ak+2)-+2.

∵1<ak+2<2,又y=t+在t∈(1,2)内为增函数,

∴ak+2+∈(2,),

∴ak+1∈(-,0),则-1<ak+1<0,

∴当n=k+1时结论成立.

由①②知,对一切n∈N*均有-1<an<0.

(2)①当n=1时,a2=->a1=-成立;

②假设当n=k(k≥1且k∈N)时结论成立,即a2k>a2k-1,

∴1<a2k-1+2<a2k+2<2,

∴a2k-1+2+<a2k+2+,

∴-a2k-1->-a2k-,即a2k>a2k+1.

同上法可得a2k+2>a2k+1,

∴当n=k+1时结论成立.

由①②知对一切n∈N*均有a2n>a2n-1成立.

(3)an+1+an=-,则an+2+an+1=-.

两式相减得

an+2-an=-=.

若把上式中的n换成2n-1,

则a2n+1-a2n-1=>0,

∴数列{a2n-1}为递增数列.解析分析:(1)用数学归纳法,①由题设条件知an+1=-an-.当n=1时成立;②假设当n=k时结论成立,即-1<ak<0,那么当n=k+1时,ak+1=-(ak+2)-+2.由此导出-1<ak+1<0,当n=k+1时结论成立.由①②知,对一切n∈N*均有-1<an<0.(2)①当n=1时,a2=->a1=-成立;②假设当n=k(k≥1且k∈N)时结论成立,即a2k>a2k-1,由此能推导出a2k+2>a2k+1,当n=k+1时结论成立.由①②知对一切n∈N*均有a2n>a2n-1成立.(3)由an+1+an=-,知an+2+an+1=-.由此能导出a2n+1-a2n-1=>0,即数列{a2n-1}为递增数列.点评:本题考查数列的综合性质和应用,解题时要认真审题,注意数学归纲法的合理运用.

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