数列极限
(云南大学, 2020)已知 ,数列 满足递推关系:
证明:令 ,代入递推式得:
由于 ,故解得。
设 ,则 是公比为 的等比数列:
即 。由此推得 ,故 。
(云南大学, 2020) 求极限:。
解:函数 和 在区间 上均连续,且 。由积分第一中值定理知,存在 ,使得:
对上式进行分子有理化:
分子分母同除以 得:
由 可知:
当 时,左右两端均趋于 。由夹逼定理知 。 故 。
(西北大学, 2020) 设 ()。证明其在 内有唯一解 ,并求 。
证明: 先证明唯一性:
。当 时 ,故函数在 严格递增。
,。 由连续函数介值定理知,在 内必存在唯一解 。
考虑 在 处的值:
已知 且 ,故:
又已知 ,且 是增函数。 由于 ,必然推导得 。 数列 单调递减且有下界 ,故极限 存在。
利用等比数列求和公式将方程变形:
由于 单调递减,对于所有的 ,有 。 其中 是方程 的正根,即 。 因此 。由 结合夹逼定理得:
对等式 两边取极限得:
故 。