每日一题[1883]迭代函数法

已知数列 {xn} 满足 x1=2xn+1=2xn1nN.给出下列两个命题: 命题 p:对任意 nN,都有 1<xn+1<xn; 命题 q:存在 r(0,1),使得对任意 nN,都有 xnrn1+1. 则(       )

A.p 真,q

B.p 真,q

C.p 假,q

D.p 假,q

答案    B.

解析    设迭代函数 f(x)=2x1,则不动点为 x=1,且 f(x) 单调递增,于是由 1<x2<x1 可得 f(1)<f(x2)<f(x1)1<x3<x2,依次类推,可得命题 p 成立; 对于命题 q,利用不动点改造递推公式,有xn+11=2xn11xn+11=2(xn1)2xn1+1,于是xn+11xn1=22xn1+1,xn(1,2],因此 22xn1+1[31,1),且当 n+ 时,22xn1+11.不妨设当 nN 时,对给定的 ε>0,有22xn1+1>1ε,那么可知当 n=N+m 时,有xn1(1ε)m(xN1),ε=1r2,则 1ε=1+r2>r,因此xn1=(1+r2)m(xN1),而根据命题 q,有 xn1rN+m,取m=[log1+r2rrNxN1]+1,则有(1+r2)m(xN1)>rN+m,矛盾,因此命题 q 错误.

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