在数列 $\{a_n\}$ 中,$a_1=3$,$a_{n+1}a_n+\lambda a_{n+1}+\mu a_n^2=0$,$n \in \mathbb N^*$.
【难度】
【出处】
2015年高考重庆卷(理)
【标注】
  • 题型
    >
    数列
    >
    求数列的通项公式
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等比数列及其性质
    >
    等比数列的定义与通项
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的性质
    >
    数列的有界性
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    放缩
    >
    利用有界性迭代估计
  1. 若 $\lambda =0$,$\mu =-2$,求数列 $\{a_n\}$ 的通项公式;
    标注
    • 题型
      >
      数列
      >
      求数列的通项公式
    • 知识点
      >
      数列
      >
      等比数列及其性质
      >
      等比数列的定义与通项
    答案
    $a_n=3\cdot 2^{n-1}$
    解析
    根据已知,有$$a_{n+1}a_n=2a_n^2,$$由 $a_1=3$ 不难推得$$\forall n\in\mathbb N^*,a_n\neq 0,$$于是$$a_{n+1}=2a_n,n\in\mathbb N^*,$$进而$$a_n=3\cdot 2^{n-1}.$$
  2. 若 $\lambda =\dfrac{1}{k_0}$($k_0\in\mathbb N^*$,$k_0\geqslant 2$),$\mu =-1$,证明:$$2+\dfrac{1}{3k_0+1}<a_{k_0+1}<2+\dfrac{1}{2k_0+1}.$$
    标注
    • 知识点
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      数列
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      数列的性质
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      数列的有界性
    • 知识点
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      不等式
      >
      放缩
      >
      利用有界性迭代估计
    答案
    解析
    根据条件,有$$a_{n+1}=\dfrac{a_n^2}{a_n+\lambda},$$于是$$0<a_n<3,$$因此由$$a_{n+1}-a_n=-\dfrac{\lambda a_n}{a_n+\lambda}$$得$$-\dfrac{3\lambda}{3+\lambda}<a_{n+1}-a_n<0,$$累加得$$-\dfrac{3n\lambda}{3+\lambda}<a_{n+1}-3<0,$$即$$3-\dfrac{3n\lambda}{3+\lambda}<a_{n+1}<3.$$将 $\lambda =\dfrac{1}{k_0}$,$n=k_0$ 代入即得$$2+\dfrac{1}{3k_0+1}<a_{k_0+1}<3.$$因为数列 $\{a_n\}$ 单调递减,所以当 $n\leqslant k_0+1$ 时,有$$a_n\geqslant a_{k_0+1}>2,$$利用这个界重新估计有,当 $n\leqslant k_0+1$ 时,$$a_{n+1}-a_n<-\dfrac{2k_0^{-1}}{2+k_0^{-1}},$$累加得$$a_{k_0+1}-3<-\dfrac{2}{2+k_0^{-1}},$$即$$a_{k_0+1}<2+\dfrac{1}{2k_0+1}.$$综上,原命题得证.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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