21解答题18★★★★★
已知 f(x)=lnxf(x) = \ln x.曲线 y=f(x)y = f(x) 在点 (a1,f(a1))(a_1, f(a_1)) 处的切线交 yy 轴于点 (0,a2)(0, a_2), 且 a2>0a_2 > 0; 曲线 y=f(x)y = f(x) 在点 (a2,f(a2))(a_2, f(a_2)) 处的切线交 yy 轴于点 (0,a3)(0, a_3); 以此类推, 直至 am0a_m \leqslant 0 时停止操作, 得到数列 {an}\{a_n\}, 其中 mmnn 为正整数, 1<nm1 < n \leqslant m.
(1) 证明: 当 n2n \geqslant 2 时, an=lnan11a_n = \ln a_{n-1} - 1;
(2) 当 n2n \geqslant 2 时, 试比较 ana_nan12a_{n-1} - 2 的大小, 并说明理由;
(3) 是否存在不小于 33 的正整数 kk, 使得 a1,a2,a3,,aka_1, a_2, a_3, \cdots, a_k 成等差数列? 若存在, 求出 kk 的所有取值; 若不存在, 请说明理由.
答案与解析

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