公式(3。2)-公式(3。1)得
.
注:令 ,可求得函数 的不动点为 ,于是,
.
定理3。2[8]设 , 满足递推关系 , ,初值条件
(1)若 有两个相异的不动点 ,则 (这里 );
(2)若 只有唯一不动点 ,则 (这里 ).
例1[8]若 , , ,求 .
解:设 ,令 ,解得 ,
于是有
,
故 ,即 .
例2若 , , ,求 .
解:方法一:考虑递推公式对应的不动点,
令 ,解得 .
于是有
两边取倒数化简得
记 得到 .剩余同上题.
方法二:考虑到有两个不动点,则可以通过不动点得到两个式子
, .
两式两边分别相除得
于是得到
解得
.
注意:在本题中, 是与 相关的式子,无法直接累加累乘,但求倒数后就可以进一步进行整理,找到转化的方向.若特征根有两个,通过两式相除可以直接将 消去,得到一个等比数列.不管是哪种处理方式,寻找不动点都是一个很好的递推公式的整理方向,引导我们去一步步进行代数变形,将一个位置的问题转化成我们可以解决的问题.
3。2 求数列的极限和有界性论文网
推论3。1[8] 对数列 ,若存在常数 ,使得一切 ,有 ,则 收敛.
推论3。2[9] 设函数 是 到 的映射, 在 连续,且 ,那么 在 存在唯一的不动点.
证明:由 Lagrange 中值定理,有 ,
由题设, ,根据定理2,结论成立.
定理3。4[12]设 是区间 到自身的一个映射,若 且 ,有 ,若 , , ,则 必收敛,且
满足 ,即 即映射 在区间 上的唯一不动点.
例1[10] 求证:若 在区间 上可微, 且 ⑴
任取 ,令 , ,…, ,…则 , 为方程 的根(即 为 的不动点).
证明:已知 ,设
则
( 在 与 之间)
由⑴ ,即 .这就证明了:一切 .
应用微分中值定理, 在 之间(从而 );
这表明 是压缩映射,所以 收敛.
因 连续,在 里取极限知 的极限为 的根.
例2[10] 设 ,令
,证明序列 收敛,并求其极限.
证明:考察函数
,
易知, 是 到自身的映射.另一方面, 且 ,有
.
因为 , 且 ,故 ,即 .
因此, 是D到自身的压缩映射·
从而由定理3。3可得递推数列 , 收敛,
其极限为方程
的解,易解得
.