设x1=2,Xn+1=1/2(Xn+1/Xn)(n=1,2,…),证明数列{Xn}收敛,并求其极限.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 18:53:47
设x1=2,Xn+1=1/2(Xn+1/Xn)(n=1,2,…),证明数列{Xn}收敛,并求其极限.

设x1=2,Xn+1=1/2(Xn+1/Xn)(n=1,2,…),证明数列{Xn}收敛,并求其极限.
设x1=2,Xn+1=1/2(Xn+1/Xn)(n=1,2,…),证明数列{Xn}收敛,并求其极限.

设x1=2,Xn+1=1/2(Xn+1/Xn)(n=1,2,…),证明数列{Xn}收敛,并求其极限.
先用数归证1

Xn显然>0
由均值不等式
X(n+1)>=1
X(n+1)-Xn=1/2(1/xn-xn)<=0
Xn递减且有下界,收敛
设limXn=a>0
由Xn+1=1/2(Xn+1/Xn)
a=1/2(a+1/a)
=>a=1
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不动点法。令f(x)=(1/2)[x+(1/x)],x>0
f'(x)=(1/2)(x²-1)/x²,可知当x>1时f'(x)>0,f(x)为增函数
令f(x)>x,即(1/2)[x+(1/x)]>x,得0<x<1,可知不动点为x=1,x>1时f(x)<x
x1=2>1,于是f(1)<f(x1)<x1,
得1<x2<x1,同理f(1)<f(x2)...

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不动点法。令f(x)=(1/2)[x+(1/x)],x>0
f'(x)=(1/2)(x²-1)/x²,可知当x>1时f'(x)>0,f(x)为增函数
令f(x)>x,即(1/2)[x+(1/x)]>x,得0<x<1,可知不动点为x=1,x>1时f(x)<x
x1=2>1,于是f(1)<f(x1)<x1,
得1<x2<x1,同理f(1)<f(x2)<x2,即1<x3<x2
于是可得1<x(n+1)<xn,得xn递减且有下限,即{xn}收敛。于是xn极限存在
令A为xn极限
有A=(1/2)[A+(1/A)]且A≥1
得A=1

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