Question

若數(shù)列{a_n}的各項(xiàng)為正，且a₁=a（0＜a＜1）
（1）若an+1=

an

1+an

，(n∈N*)，0＜an＜1，求a_n+1的取值范圍．
（2）若an+1≤

an

1+an

，(n∈N*)，求證：
①an≤

a

1+(n-1)a

，
②

n

k=1

ak

k+1

＜1．

Answer 1

分析：（1）利用考察函數(shù)y=

x

1+x

(0＜x＜1)的單調(diào)性，由an+1=

an

1+an

，0＜an＜1即可求出a_n+1的取值范圍；
（2）①因?yàn)?span id="rjo3ha9" class="MathJye">an+1≤

an

1+an

，an＞0(n∈N*)，取倒數(shù)得到

1

an+1

-

1

an

≥1，從而得出

1

an

-

1

a1

≥n-1化簡(jiǎn)即可；
②由①得an≤

a

1+(n-1)a

=

1

1 a -1+n

，得出an＜

1

n

，結(jié)合拆項(xiàng)求和即可證得結(jié)論．

解答：解：（1）因?yàn)?span id="gkdrlz9" class="MathJye">y=

x

1+x

=1-

1

1+x

，所以，函數(shù)y=

x

1+x

(0＜x＜1)是增函數(shù)，
由an+1=

an

1+an

，0＜an＜1，
∴0＜an+1＜

1

2

．
a_n+1的取值范圍是(0，

1

2

)
（2）①因?yàn)?span id="bzflonw" class="MathJye">an+1≤

an

1+an

，an＞0(n∈N*)，
所以

1

an+1

≥

1+an

an

=

1

an

+1．
所以

1

an+1

-

1

an

≥1，即

1

an

-

1

an-1

≥1(n∈N*，n≥2)…

1

a2

-

1

a1

≥1，
所以

1

an

-

1

a1

≥n-1，
∴

1

an

≥

1

a1

+n-1=

(n-1)a1+1

a1

，
∴an≤

a

(n-1)a+1

．
②由①an≤

a

1+(n-1)a

=

1

1 a -1+n

，且0＜a＜1．
∴an＜

1

n

，
∴

n

k=1

ak

k+1

＜

n

k=1

1

k(k+1)

=

1

1×2

+

1

2×3

+…+

1

n(n+1)

=1-

1

n+1

＜1

點(diǎn)評(píng)：本小題主要考查數(shù)列遞推式、數(shù)列的求和、數(shù)列與不等式的綜合等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算求解能力，考查化歸與轉(zhuǎn)化思想．屬于基礎(chǔ)題．