设a1=1,an+1+根号(1-an)=0,证明数列an收敛,求出an的极限。
解析如下:
显然an≥1,从而an+1≥2,(n=1,2,3,…)。
因为|an+1−an=|1+an−1+an−1|=11+an+1+an−1|an−an−1|≤12|an−an−1|,(n=2,3,…),所以{an}是压缩数列,从而{an}收敛,设limn→∞an=a,则a≥2。
an为一个单调数列。单调数列必有极限,极限具有唯一性。那么就an+1的极限=an的极限,取数列的极限为A。A+√(1-A)=0解出一元二次方程A就是数列的极限。
本题可以证明数列{an}是压缩数列,从而得到数列{an}的收敛性;再利用递推公式可以计算极限值;本题可以证明数列{an}是单调有界数列,从而得到其收敛性。
相关释义
数列(sequence of number),是以正整数集(或它的有限子集)为定义域的函数,是一列有序的数。数列中的每一个数都叫做这个数列的项。排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项,以此类推,排在第n位的数称为这个数列的第n项,通常用an表示。
著名的数列有斐波那契数列,三角函数,卡特兰数,杨辉三角等。
显然an≥1,从而an+1≥2,(n=1,2,3,…)。
因为|an+1−an=|1+an−1+an−1|=11+an+1+an−1|an−an−1|≤12|an−an−1|,(n=2,3,…),所以{an}是压缩数列,从而{an}收敛,设limn→∞an=a,则a≥2。
根号2是将递推公式中an,an-1换成x后,(特征)方程x=1+1/(x+1)的两个根,这是求解一次分式线性递推数列的一般方法。
函数收敛
定义方式与数列收敛类似。柯西收敛准则:关于函数f(x)在点x0处的收敛定义。对于任意实数b>0,存在c>0,对任意x1,x2满足0<|x1-x0|<c,0<|x2-x0|<c,有|f(x1)-f(x2)|<b。
收敛的定义方式很好的体现了数学分析的精神实质。
如果给定一个定义在区间i上的函数列,u1(x), u2(x) ,u3(x)......至un(x)....... 则由这函数列构成的表达式u1(x)+u2(x)+u3(x)+......+un(x)+......⑴称为定义在区间i上的(函数项)无穷级数,简称(函数项)级数。
极限存在准则设数列极限为A
由A=-√1-A得知A<0,
A²-A+1=0
求得2个解
A=(-1±√5)/2
舍去正解