给定常数c>0,定义函数f(x)=2|x+c+4|-|x+c|.数列a1,a2,a3,…满足an+1=f(an),n∈N*.(1)若a1=-c-2,求a2及a3;(2)求证:对任意n∈N*,an+1-an≥c;(3)是否存在a1,使得a1,a2,…,an,…成等差数列?若存在

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/13 03:07:35

给定常数c>0,定义函数f(x)=2|x+c+4|-|x+c|.数列a1,a2,a3,…满足an+1=f(an),n∈N*.(1)若a1=-c-2,求a2及a3;(2)求证:对任意n∈N*,an+1-an≥c;(3)是否存在a1,使得a1,a2,…,an,…成等差数列?若存在
给定常数c>0,定义函数f(x)=2|x+c+4|-|x+c|.数列a1,a2,a3,…满足an+1=f(an),n∈N*.
(1)若a1=-c-2,求a2及a3;
(2)求证:对任意n∈N*,an+1-an≥c;
(3)是否存在a1,使得a1,a2,…,an,…成等差数列?若存在,求出所有这样的a1;若不存在,说明理由.

给定常数c>0,定义函数f(x)=2|x+c+4|-|x+c|.数列a1,a2,a3,…满足an+1=f(an),n∈N*.(1)若a1=-c-2,求a2及a3;(2)求证:对任意n∈N*,an+1-an≥c;(3)是否存在a1,使得a1,a2,…,an,…成等差数列?若存在
(1)a2=f(a1)=f(-c-2)=2|-c-2+c+4|-|-c-2+c|=4-2=2,
a3=f(a2)=f(2)=2|2+c+4|-|2+c|=2(6+c)-(c+2)=10+c.
(2)由已知可得f(x)=
x+c+8,x≥−c
3x+3c+8,−c−4≤x<−c
−x−c−8,x<−c−4
当an≥-c时,an+1-an=c+8>c;
当-c-4≤an<-c时,an+1-an=2an+3c+8≥2(-c-4)+3c+8=c;
当an<-c-4时,an+1-an=-2an-c-8>-2(-c-4)-c-8=c.
∴对任意n∈N*,an+1-an≥c;
(3)由(2)及c>0,得an+1≥an,即{an}为无穷递增数列.
又{an}为等差数列,所以存在正数M,当n>M时,an≥-c,从而an+1=f(an)=an+c+8,由于{an}为等差数列,
因此公差d=c+8.
①当a1<-c-4时,则a2=f(a1)=-a1-c-8,
又a2=a1+d=a1+c+8,故-a1-c-8=a1+c+8,即a1=-c-8,从而a2=0,
当n≥2时,由于{an}为递增数列,故an≥a2=0>-c,
∴an+1=f(an)=an+c+8,而a2=a1+c+8,故当a1=-c-8时,{an}为无穷等差数列,符合要求;
②若-c-4≤a1<-c,则a2=f(a1)=3a1+3c+8,又a2=a1+d=a1+c+8,∴3a1+3c+8=a1+c+8,得a1=-c,应舍去;
③若a1≥-c,则由an≥a1得到an+1=f(an)=an+c+8,从而{an}为无穷等差数列,符合要求.
综上可知:a1的取值范围为{-c-8}∪[-c,+∞).