方法一:
由题意可知:数列an单调递增而且有界,根据极限存在定理,可知道,必然会有一个极限h使得lim(n→∞)an=h,対原式两边取极限,有lim(n→∞)a(n+1)=lim(n→∞) (c-1/an ),可得c=
h+1/h,显然h>a1,即h>1,又由题意有a(n+1)<3,因此h≤3,可得c的范围是(2,10/3]
方法二:
首先因为an递增,显然a2>a1,代入递推式可知:c>2,然后设c=k+1/k,bn=1/(an-k),由于c>2,显然对于任意k>0且k≠1均满足,对递推式两边同时减去k,然后整理有:1/(a(n+1)-k)=(kan-k^2+k^2)/(an-k),继续化简有:b(n+1)=k+k^2bn看,又b1=1/1-k,根据不动点或者构造等比数列,可知:
bn=k^2(n-1)(1/1-k^2)+k/1-k^2,从而an=[1-k^2/k^2(n-1)+k]+k,显然对于任意k>0且k≠1,1-k^2/k^2(n-1)+k均递减且趋向于0,因此an也趋向于k,但是,若k<1,从第二项开始均小于1,不满足题意,排除。又an<3,所以k≤3,综合上述k的范围是(1,3],从而可知可得c的范围是(2,10/3]
一开始审题只是想到第一种方法,第二种方法是做完第一问的时候察觉到的,我觉得为什么要c=5/2的情况下,an必须减2才能构造等比数列?而且第一问的时候顺便把an也算出来了,结果an也是等于一个无穷小+2,也就是说趋向于2,显然不仅c值,还有an的极限都与2有关,于是就把它推广,思路就清晰起来了,当an-k时,c=k+f(k),然后必然有an趋向于k,之后对递推式两边减k,有:a(n+1)-k=f(k)-1/an,因此只要保证右边有q1(an-k)/q2an(q1,q2是未知常量)就能像第一问一样的思路把bn求出来,对比一下就发现,q1/q2=f(k),q1k/q2=1,消去q1/q2,有f(k)=1/k,也就是c=k+1/k的由来了。