已知x1>0,x1≠1且xn+1=(n=1,2,3,…),试证:数列{xn}或者对任意n∈N都满

已知x1>0,x1≠1且xn+1=(n=1,2,3,…),试证:数列{xn}或者对任意n∈N都满足xn<xn+1,或者对任意n∈N都满足xn>xn+1.

答案

证明:由于xn+1-xn=-xn=且x1>0,又由题设可知对任意n∈N

,有xn>0,故xn+1-xn与1-xn2同号,于是应分x1<1与x1>1两种情况讨论.

(1)若x1<1,用数归纳法证明1-xn2>0.

1°当n=1时,1-x12>0成立.

2°假设当n=k时,1-xk2>0成立,则当n=k+1时,1-xk+12=1-[2=>0,即当n=k+1时,有1-xk+12>0成立.故对任意n∈N

,都有1-xn2>0,∴对任意n∈N,有xn+1>xn.

(2)若x1>1,同样可证,对任意n∈N

,1-xn2<0,此时有xn+1<xn.综合(1)、(2),原问题获证.

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