已知f(x)=3-4x+2xln2,数列{an}满足:−12<a1<0,21+an+1=f(an),(n∈N*).

已知f(x)=3-4x+2xln2,数列{an}满足:
1
2
a1<0
21+an+1=f(an),(n∈N*).
(1)求证:
1
2
an<0
(n∈N*).
(2)判断an与an+1(n∈N*)的大小,并说明理由.
554189246 1年前 已收到1个回答 举报

zzmx 春芽

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解题思路:(1)①当n=1时,已知
1
2
a1<0
成立;②假设n=k(n∈N*)时,不等式
1
2
ak<0
成立.要证
1
2
ak+1<0
成立,只需
2
21+an+1<2
,因为21+ak+1=f(ak),所以只需
2
<f(ak)<2
.利用导数能够得到当n=k+1时,
1
2
an<0
(n∈N*)也成立.由①,②可知,
1
2
an<0
对于任意n∈N*都成立.
(2)21+ak+121+ak=f(an)−21+ak.令g(x)=f(x)-21+x,则g′(x)=f′(x)-21+xln2=(-4x-2x+1)ln4,因为-t2-t+1=0时,t=
−1±
5
2
,所以t<
−1−
5
2
,或t>
−1+
5
2
时,-t2-t+1<0.由此能够比较an与an+1(n∈N*)的大小.

(1)证明:①当n=1时,已知−
1
2<a1<0成立;
②假设n=k(n∈N*)时,不等式−
1
2<ak<0成立.
要证−
1
2<ak+1<0成立,只需
2<21+an+1<2,
∵21+ak+1=f(ak),
∴只需
2<f(ak)<2.
又f′(x)=-4xln4+2ln2=(1-4x)ln4
当−
1
2<x<0时,0<1−4x<
1
2,
∴f(−
1
2) <f(ak)<f(0).
又f(0)=2,f(−
1
2) =
5
2−ln2=
3
2+1−ln2>
2,
∴当n=k+1时,不等式−
1
2<an<0也成立.
由①,②可知,−
1
2<an<0对于任意n∈N*都成立.
(2)21+ak+1−21+ak=f(an)−21+ak
令g(x)=f(x)-21+x
则g′(x)=f′(x)-21+xln2=(1-4x)ln4-2xln4=(-4x-2x+1)ln4.
∵-t2-t+1=0时,t=

点评:
本题考点: 数列与函数的综合.

考点点评: 本题考查数列和不等式的综合应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.解题时要认真审题,注意数学归纳法的合理运用.

1年前

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