已知数列{xn}满足x1=x2=1并且xn+1xn=λxnxn−1,(λ为非零参数,n=2,3,4,…).

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  • 解题思路:(1)令n=2,3,4代入到xn+1xn=λxnxn−1,(λ为非零参数,n=2,3,4,…)中得到x1、x3、x5若它们成等比数列则根据x32=x1x5,即求出λ即可;(2)设an=xn+1xn,由已知,数列{an}是以x2x1=1为首项、λ为公比的等比数列,化简不等式左边由0<λ<1,常数k∈N*且k≥3得证.

    (1)由已知x1=x2=1,且

    x3

    x2=λ

    x2

    x1⇒x3=λ,

    x4

    x3=λ

    x3

    x2⇒x4=λ3,

    x5

    x4=λ

    x4

    x3⇒x5=λ6.

    若x1、x3、x5成等比数列,

    则x32=x1x5,即λ26.而λ≠0,

    解得λ=±1.

    (2)证明:设an=

    xn+1

    xn,由已知,数列{an}是以

    x2

    x1=1为首项、λ为公比的等比数列,

    xn+1

    xn=λn−1,

    xn+k

    xn=

    xn+k

    xn+k−1.

    xn+k−1

    xn+k−2

    xn+1

    xn=λn+k-2.λn+k-3λn-1

    λkn+

    k(k−3)

    2.

    因此,对任意n∈N*

    x1+k

    x1+

    x2+k

    x2+…+

    xn+k

    xn=λk+

    k(k−3)

    2+λ2k+

    k(k−3)

    2+…+λkn+

    k(k−3)

    2=λ

    k(k−3)

    2(λk+λ2k+…+λnk)

    k(k−3)

    2

    λk(1−λnk)

    1−λk.

    当k≥3且0<λ<1时,0<λ

    k(k−3)

    2≤1,0<1−λnk<1,

    所以

    x1+k

    x1+

    x2+k

    x2+…+

    xn+k

    xn<

    λk

    1−λk(n∈N*).

    点评:

    本题考点: 等比数列的性质;等差数列的前n项和;数列的应用;不等式的证明.

    考点点评: 本小题以数列的递推关系为载体,主要考查等比数列的等比中项及前n项和公式、等差数列前n项和公式、不等式的性质及证明等基础知识,考查运算能力和推理论证能力.