问题 解答题
已知a>0,数列{an}满足a1=a,an+1=a+
1
an
,n=1,2,….

(I)已知数列{an}极限存在且大于零,求A=
lim
n→∞
an
(将A用a表示);
(II)设bn=an-A,n=1,2,…,证明:bn+1=-
bn
A(bn+A)

(III)若|bn|≤
1
2n
对n=1,2,…
都成立,求a的取值范围.
答案

(I)由

lim
n→∞
an存在,且A=
lim
n→∞
an(A>0),对an+1=a+
1
an
两边取极限得A=a+
1
A
,解得A=
a2+4
2
.又A>0,∴A=
a+
a2+4
2
.

(II)an=bn+A,an+1=a+

1
an
bn+1+A=a+
1
bn+A
.∴bn+1=a-A+
1
bn+A
=-
1
A
+
1
bn+A
=-
bn
A(bn+A)
.

bn+1=-

bn
A(
b n
+A)
对n=1,2,都成立

(III)令|b1|≤

1
2
,得|a-
1
2
(a+
a2+4
)|≤
1
2
.

|

1
2
(
a2+4
-a)|≤
1
2
.

a2+4
-a≤1,解得a≥
3
2
.

现证明当a≥

3
2
时,|bn|≤
1
2n
对n=1,2,都成立.

(i)当n=1时结论成立(已验证).

(ii)假设当n=k(k≥1)时结论成立,即|bk|≤

1
2k
,那么|bk+1|=
|bk|
|A(bk+A)|
1
A|bk+A|
×
1
2k

故只须证明

1
A|bk+A|
1
2
,即证A|bk+A|≥2对a≥
3
2
成立.

由于A=

a+
a2+4
2
=
2
a2+4
-a

而当a≥

3
2
时,
a2+4
-a≤1,∴A≥2.

|bk+A|≥A-|bk|≥2-

1
2k
≥1,即A|bk+A|≥2.

故当a≥

3
2
时,|bk+1|≤
1
2
×
1
2k
=
1
2k+1
.

即n=k+1时结论成立.

根据(i)和(ii)可知结论对一切正整数都成立.

|bn|≤

1
2n
对n=1,2,都成立的a的取值范围为[
3
2
,+∞).

填空题
单项选择题 A1/A2型题