Question

已知數(shù)列{a_n}滿足a₁=2，an+1=

2an-1

an

 (n∈N+)
（1）證明{

1

an-1

}為等差數(shù)列，并求a_n；
（2）若cn=(an-1)•(

8

7

)n，求數(shù)列{c_n}中的最小值．
（3）設(shè)f(n)=

nan+4     n為奇數(shù) 3 an-1 +2  n為偶數(shù)

（n∈N⁺），是否存在m∈N⁺使得f（m+15）=5f（m）成立？

Answer 1

分析：（1）由題意可得對(duì)于原等式兩邊同時(shí)減1，并且整理取倒數(shù)可得：

1

an+1-1

=1+

1

an-1

，進(jìn)而得到 {

1

an-1

}是等差數(shù)列，并且得到 an=1+

1

n

．
（2）由（1）可得：cn=

1

n

×(

8

7

)n，根據(jù)題意設(shè){c_n}中最小者為c_m，則有 

cm≤cm+1 cm≤cm-1

，解得 

m≥7 m≤8

，進(jìn)而得到答案．
（3）由已知得f(n)=

n+5 3n+2

n為奇數(shù) n為偶數(shù)

，再分別同理m為奇數(shù)、偶數(shù)代入表達(dá)式，進(jìn)而求出m的值即可得到答案．

解答：解：（1）由題意可得：an+1-1=

2an-1

an

-1=

an-1

an

，
所以 

1

an+1-1

=

an

an-1

=1+

1

an-1

…（2分）
所以 {

1

an-1

}是首項(xiàng)為

1

a1-1

=1，公差為1的等差數(shù)列，
并且 

1

an-1

=1+(n-1)×1=n，
所以可得：an=1+

1

n

…（4分）
（2）由（1）可得：cn=

1

n

×(

8

7

)n，根據(jù)題意設(shè){c_n}中最小者為c_m
所以有 

cm≤cm+1 cm≤cm-1

，即 

1 m ×( 8 7 )m≤ 1 m+1 ×( 8 7 )m+1 1 m ×( 8 7 )m≤ 1 m-1 ×( 8 7 )m-1

…（6分）
解得 

m≥7 m≤8

…（8分）
所以{c_n}中最小值為c7=c8=

87

78

…（9分）
（3）由已知得f(n)=

n+5 3n+2

n為奇數(shù) n為偶數(shù)

…（10分）
①當(dāng)m為奇數(shù)時(shí)，m+15為偶數(shù)，則 有f（m+15）=5f（m），
所以由題意可知：3（m+15）+2=5（m+5），解得 m=11…（12分）
②當(dāng)m為偶數(shù)時(shí)，m+15為奇數(shù)，則 有（m+15）+5=5（3m+2），所以解得m=

5

7

（舍去），
故存在m=11使得等式成立…（13分）

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查等差關(guān)系的確定與求等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，以及求數(shù)列的最大項(xiàng)等基礎(chǔ)問題，此題屬于中檔題型，高考經(jīng)常涉及．