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数列an,bn满足an+1=an²/an+bn,bn+1=bn²/an+bn,a1=3,b1=1,(I)令C=an-bn,求Cn.
(II)bn前n项和为Sn,证Sn<3/2.(详)
人气:325 ℃ 时间:2020-09-05 10:43:51
解答
由An,Bn的递推式,及Cn的定义式,可知C(n+1)=A(n+1)-B(n+1)=An^2/(An+Bn)-Bn^2/(An+Bn)=(An^2-Bn^2)/(An+Bn)=An-Bn=Cn.即Cn为常数列.又C1=A1-B1=2,所以Cn=2.由An,Bn的递推式,两式相除(已知An,Bn任意一项不为0),得A(n...代入Bn的递推式,得B(n+1)=Bn/(3^(2^(n-1))+1)是怎么回事呢?Bn<1/3^(n-1)。指什么?以下内容基本看不懂。不好意思。通项式少了一项。分母上还要再乘一个(3+1)。 可能有点跳跃。多写一步:由于An=Bn*3^(2^(n-1)),所以B(n+1)=Bn^2/(An+Bn)=Bn^2/(Bn*3^(2^(n-1))+Bn)=Bn/(3^(2^(n-1))+1)。(指数可能有点乱。2^(n-1)整个是3的指数。(也就是n=1时,是3^1;n=2时,是3^2;n=3时,是3^4;n=4时,是3^8…)得到这个Bn的递推式之后,不断把B(n-1)也用递推式代入:B(n+1)=Bn/(3^(2^(n-1))+1)=B(n-1)/[(3^(2^(n-2))+1)*(3^(2^(n-1))+1)]=…连续代入后,就可以得到通项:Bn=B1/[(3+1)*(3^2+1)*(3*4+1)*(3^8+1)…*(3^(2^(n-1))+1)]=1/[(3+1)*(3^2+1)*(3*4+1)*(3^8+1)…*(3^(2^(n-1))+1)]。 下面为了证明所有Sn<3/2,我选择证明一个引理,就是所有Bn<1/3^(n-1)。这样选择理由是这样的。所有Sn<3/2,让我们想到Sn是收敛的(没有学数列极限的话可以跳过)。我们接触的数列中,最熟悉的Sn收敛的数列是等比数列(我们知道无穷递缩等比数列的求和公式S=a1/(1-q))。我们知道B1=1,那么假设递缩等比数列B'n(姑且称为辅助数列),首项为1,最后各项和为3/2,可以知道公比为1/3(就是说B'n=1/3^(n-1))。这时辅助数列B'n前n项和永远小于3/2。那么,如果说我能证明Bn的每一项都比B'n小,那Bn的前n项和不是更加小于3/2了么? 证明Bn1/3^(n-1)。现在,我对左边进行放缩:(3+1)*(3^2+1)*(3*4+1)*(3^8+1)…*(3^(2^(n-2))+1)>3*3*3*3*…*3=3^(n-1)。(其实这一段是说左边的每一个因子都大于3。)那么就证完了。不等式成立。 那么Sn当然小于3/2。
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