数列 $\left\{ {{a_n}} \right\}$ 满足 ${a_{n+1}}=\dfrac{{{a_n}}}{2}+\dfrac{1}{{{a_n}}}$.
【难度】
【出处】
无
【标注】
-
若 ${a_1}=1$,求证:$\dfrac{2}{{\sqrt {{a_n}^2-2} }}$($n \geqslant 2$)均为整数;标注答案略解析令 ${b_n}=\dfrac{2}{{\sqrt {{a_n}^2-2} }}$,则$$b_{n+1}^2=b_n^2\left( {4+2b_n^2} \right)
= b_n^2\left[ {4+2b_{n-1}^2\left( {4+2b_{n-1}^2} \right)} \right]
= b_n^2 \cdot {\left( {2b_{n-1}^2+2} \right)^2}$$而 ${a_2}=\dfrac{3}{2}$,于是 ${b_2}=4$,进而 ${b_n}$($n \geqslant 3$)均为整数. -
若 ${a_1}=2$,求证:$1<{a_n}<\dfrac{3}{2}+\dfrac{1}{n}$.标注答案略解析用不动点裂项$$\dfrac{{{a_{n+1}}-\sqrt 2 }}{{{a_n}-\sqrt 2 }}=\dfrac{{{a_n}-\sqrt 2 }}{{2{a_n}}}$$于是由 ${a_1}=2>\sqrt 2 $,容易知道 ${a_n}>\sqrt 2 $.$$\dfrac{{{a_{n+1}}-\sqrt 2 }}{{{a_n}-\sqrt 2 }}=\dfrac{{{a_n}-\sqrt 2 }}{{2{a_n}}}=\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{{\sqrt 2 {a_n}}}<\dfrac{1}{2}$$于是当 $n \geqslant 2$ 时$${a_n}-\sqrt 2 \leqslant {\left( {\dfrac{1}{2}} \right)^{n-2}}\left( {{a_2}-\sqrt 2 } \right)=\dfrac{{6-4\sqrt 2 }}{{{2^n}}}<\dfrac{1}{{{2^n}}}<\dfrac{1}{{1+{\rm{C}}_n^1}}=\dfrac{1}{{n+1}}$$而 $n=1$ 时,右边不等式显然成立.
综上,原命题得证.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2