每日一题[3159]二阶不动点

设递推数列 {xn} 满足:xn+1=x2n4xn, n=1,2,,如果对任意的首项 x1Rx10,数列中一定存在某项 xkm,则 m 的最大值为 _______.

答案    3+212

解析    设迭代函数 f(x)=x24x,则对应的不动点为 x=0,5.考虑其二阶不动点,解方程组(α>β):{α24α=β,β24β=α,{α2+β2=5(α+β),α+β=3,{α=3+212,β=3212,

于是取 x1=β,则 xn{α,β},从而 mα. 接下来证明 m=α 符合题意.用反证法,若数列 {xn} 中任何项都小于 α,则4α<xk<α, kN,
于是xn+1xn=x2n5xn[254,(4α)25(4α)),
t=(4α)25(4α),则 t<0,且xn+1<x1+nt,
这与数列 {xn} 有下界 4α 矛盾,因此 m 的最大值为 α=3+212

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