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  • 1 # 使用者1583118149250

    第一次見到這種解法,思路蠻有新意的. 這種方法是先假設數列 的極限存在,設為 ,在等式 兩邊同時取極限得 ,解得 . 但顯然, ,由極限的保號性, . 接下來證明數列 的確收斂於 .

    因為

    而 ,由夾擠準則, ,即 .

    還有一種解決這種遞迴數列求極限問題的常見辦法,就是先用單調有界定理證明數列極限存在,再求出這個極限. 不幸的是,在計算一下 之後我們發現這個數列不單調. 不過沒有關係,我們有如下引理:

    lemma 若數列 的奇數項構成的子列 與偶數項構成的子列 收斂於同一極限 ,則數列 也收斂到 .

    我們應用該引理求出數列 的極限. 首先注意到,若 ,則 ;而若 ,則 . 用歸納法不難證明, 單調遞增且以 為它的一個上界, 單調遞減且以 為它的一個下界. 由單調有界定理知,數列 與 均收斂. 設它們分別收斂於 ,在 兩邊同時取 得 均滿足方程 ,即 ,解出 . 再由極限的保號性捨去 這個根,就得到 與 都收斂於 ,所以由引理, 也收斂於 .

    其實,從這個遞迴中我們可以解出 的通項.

    lemma 設線性分式函式 ,數列 滿足遞迴關係 ,且 .

    若 有兩個相異的不動點 ,則數列 是公比為 的等比數列;

    若 有唯一不動點 ,則數列 是公差為 的等差數列.

    容易計算 有兩個相異的不動點 ,所以根據引理中的 ,我們知道 ,所以 ,又 ,所以 .

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