不动点法求数列通项公式证明?不动点是数学术语解释是被这个函数映射到自身的一个点,即对于函数f(x),若存在实数x0,使得f(x0)=x0,则称x=x0是函数的不...
不动点法求数列通项公式证明?
不动点是数学术语解释是被这个函数映射到自身的一个点,即对于函数f(x),若存在实数x0,使得f(x0)=x0,则称x=x0是函数的不动点,用几何解释就是函数y=f(x)与y=x交点的横坐标,若不动点与数列结合,我们都知道可用不动点法求解数列的通项公式。
数列特征根和不动点法解题原理?
数列特征根法,是通过数列递推式对应的a(n)关于n的特征方程求解特征根,然后根据特征根的线性组合求出递推式的通项公式,从而解出数列的具体项。
而不动点法是通过寻找函数的一个不动点来解决方程。
对于方程f(x)=x,如果能找出一个特定的x值,使得f(x)=x,那么这个x值就是函数f的不动点。
通过不动点迭代,我们可以得到方程f(x)=x的根,从而解出问题。这两种方法,都是利用一些数学原理和方法来快速求解问题,是数学中常用的解题方法。
高中数学递推公式的原理?
以后学了高等数学就明白了,不动点大多用于极限过程。如数学分析中的隐函数定理、反函数定理的一般形式,微分方程初值问题解的存在唯一性定理,都是利用不动点理论证明的。 至于你的这个问题,是数列的计算技巧问题。这里利用特征根也就是解得的不动点)可以把数列的通项公式写出来,进而得到周期。可以参看任何一本组合数学的书。由于数列是分式线性变换的迭代,可以和二阶矩阵的乘幂对应,所以也可以利用线性代数的特征值得到标准形来求解,都是类似的想法。——这就是这个题目背后的数学内容 具体的内容大概写起来很长,建议你去查书,组合数学的书或数学竞赛书中讲组合数学或数列的一部分。 对于高中生,当然可以从更自然的角度去看这个问题:递推公式可以通过适当的变换,转化为一个或两个)等比数列求解。
数列不动点定理的证明?
数列不动点定理,也称为Banach不动点定理,是泛函分析中的一个重要定理。以下是不动点定理的一个常见证明,称为压缩映射原理的证明:
假设给定数列 {a_n},并假设存在一个连续函数 f(x) 来定义映射。
证明分为两个步骤:
步骤一:压缩映射
1. 假设映射 f(x) 是一个压缩映射,即存在一个常数 L (0 < L < 1),对于所有的 x 和 y,有:
|f(x) - f(y)| ≤ L|x - y|
步骤二:不动点
2. 证明存在一个不动点 x0,即 f(x0) = x0。
证明过程如下:
步骤一:
1. 取 a1 为初始点。
2. 通过递推,定义数列 {a_n} 为:
a_(n+1) = f(a_n)
3. 根据压缩映射的定义,我们可以得到:
|a_(n+1) - a_n| ≤ L|a_n - a_(n-1)|
≤ L^n|a_1 - a_0|
≤ L^n M
其中,M = max{|a_1 - a_0|, |a_2 - a_1|, ...}。
4. 又因为 L < 1,所以 L^n 会趋近于 0,即 |a_(n+1) - a_n| 会趋近于 0。意味着数列 {a_n} 是一个柯西序列Cauchy Sequence)。
步骤二:
5. 由于我们假设 f(x) 是一个连续函数,那么可以证明:当 n 趋向于无穷大时,数列 {a_n} 的极限存在。即存在一个极限值 x0,即 a_n 收敛于 x0。
6. 由压缩映射的定义,我们得到:
a_(n+1) = f(a_n)
当 n 趋向于无穷大时,上式可以写为:
x0 = f(x0)
这意味着 x0 是 f(x) 的一个不动点。
综上所述,通过压缩映射的性质和极限的存在性,证明了数列存在一个不动点 x0。
这是一个简单的不动点定理证明的大致框架,具体的证明细节和假设条件可能会根据具体情况有所不同。在正式的数学理论中,需要更加严谨和详细的推导和证明过程,并且可能会涉及额外的定义和定理。
通项公式表示方法?
、定义如果数列{an}的第n项与序号之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式 简单的说 就是一个数列的规律,有了通项公式就可以写出数列二、特征通项公式:如果一个数列的第n项an与其项数n之间的关系可用式子an=fn)来表示,这个式子就称为该数列的通项公式.1、通项公式通常不是唯一的,一般取其最简单的形式; 2、通项公式以数列的项数n为唯一变量; 3、并非每个数列都存在通项公式. 4、应用于等差数列或应用于某一不规则数列可以肯定某部分为等差的等差部分.三、原理数列定义: 按一定次序排成的一列数叫数列.其中,数列中的每一个数都叫做这个数列的项. 数列的形式一般可表示为a1,a2,…,an,… 1、2、3、…、n为下标) 递推公式: 如果一个数列的第n项an与该数列的其他一项或多项之间存在对应关系的,这个关系就称为该数列的递推公式.例如斐波纳契数列的递推公式为an=an-1+an-2n、n-1、n-2为下标). 通项公式是要用科学的计算方法来求证的,其中要用到各种公理,定理,及各种计算方法. 怎么由递推公式求通项公式关键是看递推公式的形式,不同的形式方法不同. 如 an=a(n-1)+p或an=qa(n-a) 这是最简单的等差型与等比型,这里就不赘述. 又如 an=p*a(n-1)+q,这种形式可以用不动点法 令an-d=p[a(n-1)-d] 通过比较系数,可以把d用p与q表示出来d=q/(1-p)) 然后就化成了等比型,就可以求出an+d,进而求出an. 又如 an=p*a(n-1)+q*a(n-2)这样的形式 可以设 an-d*a(n-1)=p*[a(n-1)-d*a(n-2)] 仍然可以解出d,然后可以把an-d*a(n-1)求出,最后再求an. 还有an=[a*a(n-1)+b]/[c*a(n-1)+d],这是分式型. 这时要设 an-k=a*[a(n-1)-k]/[c*a(n-1)+d],然后通常可以解出两个k值k1、k2) 然后再两式相比,得: (an-k1)/(an-k2)=[a(n-1)-k1][a(n-1)-k2],则可以求出(an-k1)/(an-k2),进而求出an 总之,由递推公式求通项公式的类型相当多,每一种方法都不太一样,作此题时应该好好考虑考虑,确定一种最优解法.四、应用编程方面 s=s+n;累加器 n=n+1;计数器 p=p*i;累乘器 通常用在循环体内