22.(本小题满分14分)

已知数列{an}满足a1=a, an+1=1+我们知道当a取不同的值时,得到不同的数列,如当a=1时,得到无穷数列:

(Ⅰ)求当a为何值时a4=0;

(Ⅱ)设数列{b}满足b1=-1, bn+1=,求证a取数列{bn}中的任一个数,都可以得到一个有穷数列{an};

(Ⅲ)若,求a的取值范围.

解:(Ⅰ)∵a1=a,∴1+=a2,∴a2=,,,

故当时,

(Ⅱ)∵b1=-1,

当a=b1时,a1=1+=0

当a=b2时,a2==b1,∴a2=0,

当a=b3时,a3=1+=b2,∴a3=1+,∴a4=0,

……

一般地,当a=bn时,an+1=0,可得一个含育n+1项的有穷数列a1,a2,a3,…,an+1.

可用数学归纳法加以证明:

①   当n=1时,a=b1,显然a2=0,得到一个含2项的有穷数列a1,a2.

②   假设当n=k时,a=bk,得到一个含有k+1项的有穷数列a1,a2,a3,…,ak+1,其中ak+1=0,则n=k+1时.a=bk+1,∴a2=1+.

由假设可知,可得到一个含有k+1项的有穷数列a2,a3,…,ak+2,其中ak+2=0.

由①②知,对一切n∈N+,命题都成立.

(Ⅲ)要使,∴1<an-1<2.

∴要使,当且仅当它的前一项an-1,满足1<an-1<2,∵(,2)(1,2),

∴只须当a4,都有

,

解不等式组,故a>0.

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