解答题已知数列an中,a1=0.5 a(n+1)=sin(90度*an)(n为正整数)证明0<an<a(n+1)<1

作者&投稿:太景 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 其实很简单,a1=0.5,则a2=sin(pie/4)=1/2^0.5>a1,且a2<1,
则有0<a1<a2<1,
当0<x<1时,考虑函数f(x)=sin(x*pi/2)/x,
有f'(x)=[pi/2*cos(x*pi/2)*x-sin(x*pi/2)]/(x^2)
=cos(x*pi/2)[x*pi/2-tan(x*pi/2)]/(x^2),
由于0<x<1,有x^2>0,0<x*pi/2<pi/2,
因此cos(x*pi/2)>0,x*pi/2-tan(x*pi/2)<0,
——这里用到0<x<90°时,tanx>x,证明可以看我给的链接..
这样有f'(x)=cos(x*pi/2)[x*pi/2-tan(x*pi/2)]/(x^2)<0,
也就是说f(x)=sin(x*pi/2)/x在(0,1)上单调递减..
当x=1时,f(1)=sin(1*pi/2)/1=sin(pi/2)=1,因此对于任意的x,满足0<x<1,
则有f(x)=sin(x*pi/2)/x>f(1)=1,
又x>0,
因此,sin(x*pi/2)>x
用数学归纳法,
假设存在正整数n,满足:
a(n+1)=sin(an*pie/2),0<an<a(n+1)<1,且a(n+1)^2+4/(pie^2)<1,
由0<a(n+1)<1以及刚才的证明,有:
sin[a(n+1)*pi/2]>a(n+1),
由定义,有a(n+2)=sin[a(n+1)*pi/2],
则有a(n+2)>a(n+1),
则该不等式对于n+1也成立,
也就证明了对于任意的正整数n,都有
0<an<a(n+1)<1


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