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数列{an}满足:an+1=3an-3an2.n=1.2.3.-.(Ⅰ)若数列{an}为常数列.求a1的值,(Ⅱ)若.求证:,的条件下.求证:数列{a2n}单调递减.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 14:59:19分类:高中数学题库

数列{an}满足:an+1=3an-3an2,n=1,2,3,…,
(Ⅰ)若数列{an}为常数列,求a1的值;
(Ⅱ)若数学公式,求证:数学公式;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求证:数列{a2n}单调递减.在线课程解:(Ⅰ)因为数列{an}为常数列,
所以an+1=an,,
解得an=0或,
由n的任意性知,a1=0或,
所以a=0,或;
(Ⅱ)用数学归纳法证明,
1当n=12时,3,符合上式,
②假设当n=k(k≥1)时,,
因为,
所以,
即,
从而,
即,
因为,
所以,当n=k+1时,成立,
由①,②知,;
(Ⅲ)因为a2n-a2n-2=3(3a2n-2-3a2n-22)-3(3a2n-2-3a2n-22)2-a2n-2=-27a2n-24+54a2n-23-36a2n-22+8a2n-2(n≥2),
所以只要证明-27a2n-24+54a2n-23-36a2n-22+8a2n-2<0,
由(Ⅱ)可知,a2n-2>0,所以只要证明-27a2n-23+54a2n-22-36a2n-2+8<0,
即只要证明27a2n-23-54a2n-22+36a2n-2-8>0,
令f(x)=27x3-54x2+36x-8,
f'(x)=27×3x2-54×2x+36=9(9x2-12x+4)=9(3x-2)2≥0,
所以函数f(x)在R上单调递增,
因为,所以,
即27a2n-23-54a2n-22+36a2n-2-8>0成立,
故a2n<a2n-2,
所以数列{a2n}单调递减.
分析:(Ⅰ)由题意知an+1=an,,由此可推导出a=0,或.
(Ⅱ)用数学归纳法证明.
(Ⅲ)因为a2n-a2n-2=3(3a2n-2-3a2n-22)-3(3a2n-2-3a2n-22)2-a2n-2=-27a2n-24+54a2n-23-36a2n-22+8a2n-2(n≥2),
所以只要证明-27a2n-24+54a2n-23-36a2n-22+8a2n-2<0,然后用分析法能够证明数列{a2n}单调递减.
点评:本题以数列为载体,考查不等式的证明,解题时要注意数列归纳法和分析法的证明技巧.