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14数列★★★☆☆
设 a1=2a_1 = 2a1​=2,an+1=2an+1a_{n+1} = \frac{2}{a_n + 1}an+1​=an​+12​,bn=∣an+2an−1∣b_n = \left|\frac{a_n + 2}{a_n - 1}\right|bn​=​an​−1an​+2​​,n∈N∗n \in \mathbf{N}^{*}n∈N∗,则数列 {bn}\{b_n\}{bn​} 的通项 bn=b_n =bn​=______.
\begin{answer} 2n+12^{n+1}2n+1 \end{answer}
\begin{solution} 由递推式 an+1−1=1−anan+1=−an−1an+1a_{n+1}-1=\frac{1-a_n}{a_n+1}=-\frac{a_n-1}{a_n+1}an+1​−1=an​+11−an​​=−an​+1an​−1​,an+1+2=2(an+2)an+1a_{n+1}+2=\frac{2(a_n+2)}{a_n+1}an+1​+2=an​+12(an​+2)​. 因此
bn+1=∣an+1+2an+1−1∣=2∣an+2an−1∣=2bnb_{n+1}=\left|\frac{a_{n+1}+2}{a_{n+1}-1}\right| =2\left|\frac{a_n+2}{a_n-1}\right|=2b_nbn+1​=​an+1​−1an+1​+2​​=2​an​−1an​+2​​=2bn​
又 b1=∣(2+2)(2−1)∣=4=22b_1=|\frac{(2+2)}{(2-1)}|=4=2^2b1​=∣(2−1)(2+2)​∣=4=22,所以
bn=b1⋅2n−1=2n+1b_n=b_1\cdot2^{n-1}=2^{n+1}bn​=b1​⋅2n−1=2n+1
递推所得各项为正,且若某项等于 1,则由递推反推会得到 a1=1a_1=1a1​=1,与 a1=2a_1=2a1​=2 矛盾,故上述分式始终有意义. \end{solution}

2009 · 重庆 · 理 · 第 14 题 · 填空题

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