Question

(本題滿(mǎn)分14分)已知函數(shù)f(x)滿(mǎn)足2ax·f(x)=2f(x)-1,f(1)=1，設(shè)無(wú)窮數(shù)列{a_n}滿(mǎn)足a_n+1=f(a_n).（1）求函數(shù)f(x)的表達(dá)式；（2）若a₁=3，從第幾項(xiàng)起，數(shù)列{a_n}中的項(xiàng)滿(mǎn)足a_n＜a_n+1；（3）若＜a₁＜（m為常數(shù)且m∈N+,m≠1），求最小自然數(shù)N，使得當(dāng)n≥N時(shí)，總有0＜a_n＜1成立。

Answer 1

（1）

（1）當(dāng)a=0時(shí)，有0=2f(x)-1,把f(1)=1代入2f(x)-1=1≠0，則a≠0，當(dāng)a≠0時(shí)，f(x)=-,
又f(1)=1, ∴,        4 分
(2)若a₁=3，由,,
假設(shè)當(dāng)n≥3時(shí)，0＜a_n＜1,則0＜a_n+1=＜=12-a_n＞0，從而a_n+1-a_n=＞0 a_n+1＞a_n       從第2項(xiàng)起，數(shù)列{a_n}中的項(xiàng)滿(mǎn)足a_n＜a_n+1                                9分
另解：由
∴要滿(mǎn)足a_n＜a_n+1，即＜，     ＜0＞0n＞或n＜，又∵n∈N*,∴n＞,∴從第2項(xiàng)起，數(shù)列{a_n}中的項(xiàng)滿(mǎn)足a_n＜a_n+1                9分
（3）當(dāng)＜a₁＜時(shí)，由＜a₂＜,同理＜a₃＜,假設(shè)＜a_n＜,由與歸納假設(shè)知＜a_m，即a_m＞2
∴＜0,0＜a_m+2=＜="1  " ∴N=m+2，使得當(dāng)n≥N時(shí)，總有0＜a_n＜1            14分
另解：由（2）的方法2可得　　
要使0＜a_n＜1，則0＜＜1-1＜＜1-1＜＜0
即當(dāng)＜n-2時(shí)，總有0＜a_n＜1，又∵＜a₁＜＜m-1＜＜m
∴m≤n-2n≥m+2    ∴當(dāng)N＝m+2，使得當(dāng)n≥N時(shí)總有0＜a_n＜1              14分