4.利用单调有界原理求下列数列的极限 lim an-|||-(1) a1=2/5, an+1=2n?
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要利用单调有界原理来证明该数列的极限存在,需要首先证明该数列是单调递增且有上界。
首先证明数列是单调递增的:
我们有 a(n+1) = 2(n+1) > 2n = a(n),因此,该数列是单调递增的。
然后证明该数列有上界:
对于所有的n,有 a(n+1) = 2(n+1) ≤ 2(n+1) + 2 = 2n + 4 = a(n) + 4
因此,a(n+1) ≤ a(1) + 4(n-1) 对于所有的n成立,其中a(1) = 2/5。因此,该数列是有上界的。
因此,根据单调有界原理,该数列的极限存在。
接下来,我们可以使用极限的求解方法来求出该数列的极限。
将an+1带入到an的式子中,得到:
an = 2(n-1) ≤ a(n-1)
再次代入,得到:
an-1 = 2(n-2) ≤ a(n-2)
不断代入,我们得到:
a2 = 2 ≤ a1
因此,该数列是一个单调递增的有上界数列,根据单调有界原理,其极限存在。
接下来,我们来求解该数列的极限。
设该数列的极限为L,那么有:
L = lim(n->∞)an
当n趋近于无穷大时,有:
lim(n->∞)(an+1/an) = lim(n->∞)2(n+1)/2n = lim(n->∞)2(1+1/n) = 2
又因为该数列是单调递增的,且有上界,因此极限L存在。因此,我们可以得到:
lim(n->∞)an+1 = L
当n趋近于无穷大时,有:
lim(n->∞)an+1 = lim(n->∞)2n = +∞
这与L存在矛盾,因此,该数列没有极限。
首先证明数列是单调递增的:
我们有 a(n+1) = 2(n+1) > 2n = a(n),因此,该数列是单调递增的。
然后证明该数列有上界:
对于所有的n,有 a(n+1) = 2(n+1) ≤ 2(n+1) + 2 = 2n + 4 = a(n) + 4
因此,a(n+1) ≤ a(1) + 4(n-1) 对于所有的n成立,其中a(1) = 2/5。因此,该数列是有上界的。
因此,根据单调有界原理,该数列的极限存在。
接下来,我们可以使用极限的求解方法来求出该数列的极限。
将an+1带入到an的式子中,得到:
an = 2(n-1) ≤ a(n-1)
再次代入,得到:
an-1 = 2(n-2) ≤ a(n-2)
不断代入,我们得到:
a2 = 2 ≤ a1
因此,该数列是一个单调递增的有上界数列,根据单调有界原理,其极限存在。
接下来,我们来求解该数列的极限。
设该数列的极限为L,那么有:
L = lim(n->∞)an
当n趋近于无穷大时,有:
lim(n->∞)(an+1/an) = lim(n->∞)2(n+1)/2n = lim(n->∞)2(1+1/n) = 2
又因为该数列是单调递增的,且有上界,因此极限L存在。因此,我们可以得到:
lim(n->∞)an+1 = L
当n趋近于无穷大时,有:
lim(n->∞)an+1 = lim(n->∞)2n = +∞
这与L存在矛盾,因此,该数列没有极限。
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