大一高数求解答!!谢谢 证明:若X1=a>0,Xn+1=1/2(Xn+2/Xn),n=1,2,......,则数列{Xn}收敛,并求其极限

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高数,如何证明数列x(n+1)=2+1/xn存在极限?~

令f(x)=2+1/x, 显然f(x)单调减少。
X1=2=20/10
X2=2+1/2=5/2=25/10
X3=2+1/5/2=2+2/5=24/10
……
递推下去有
X1<X3<X5<……<X2n-1<……<X2n<……<X4<X2
即奇数列增加,偶数列减少。奇数列的上限为X2=5/2,偶数列的下限X1=2,两者都收敛。

下边可以分别令奇偶列的极限为P、Q,limX2n-1=P,limX2n=Q。(n->∞)
令G(X)=f(f(Xn)),G(Xn)必定单调增加,则Xn+2=f(Xn+1)=f(f(Xn))=G(Xn),由G(Xn) 的连续性可以知道
limXn+2=limG(Xn)=G(limXn),在n分别为奇数或偶数时,
P=G(P)=f(f(P))=(5P+2)/(2P+1),Q=G(Q)=f(f(Q))=(5Q+2)/(2Q+1),
据方程x=(5x+2)/(2x+1),即x^2-2x-1=0只有正解,x=1+√2=2.414。所以P=Q=2.414,也就是奇数列和偶数列的极限都是2.414,故此整个数列{Xn}收敛。收敛于2.414。

同样的我们可以得到这样两个关于极限的结论
1、当X3落在以X1、X2构成的区间之外时,数列{Xn}发散。
2、当X3落在以X1、X2构成的区间之内时,数列{X2n-1}和{X2n}均收敛,当两者收敛值相同时,数列{Xn}收敛。

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

Xn+1=1/2(Xn+2/Xn)≥√2,n∈N

Xn+1-Xn=1/2(2/Xn-Xn),Xn≥√2,n>1,单调递减

∴Xn+1-Xn≤1/2(2/√2-√2)=0,n>1,

∴数列{Xn}单调递减有下界
∴数列{Xn}收敛。

limXn+1=lim1/2(Xn+2/Xn)

设limXn=A
则,A=1/2(A+2/A)
∴A=√2

Xn+1=1/2(Xn+2/Xn)≥1/2*2√2=√2
Xn+1/Xn=1/2(1+2/Xn²)≤ 1
所以{Xn}单调递减
又X1=a,所以{Xn}有界
所以收敛
设极限为x
则x=1/2(x+2/x)
x=√2


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