迭代函数xₙ₊₁=f(xₙ)的求解问题

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迭代函数求极限——递推数列求极限

  1. 什么是迭代函数(套娃函数)?

    设一个函数\(x_{k+1}=f(x_k)\),这个函数就是一个迭代函数,\(\{x_k\}\)被称为迭代序列(路径)。

  2. 迭代函数与数列有什么关系?

    拥有递归式的数列可以连续化为迭代函数。

  3. 数形结合百般好

    一般只对定义域内单调增的函数研究,其本质问题是求解\(x=f(x)\),通过给定一个初始值,然后不断迭代,直到解的附近终止迭代,终止条件为\(\Delta x\le\mu\)

    迭代函数-路径

    很显然,当\(\Psi(x)\lt x\)的时候,迭代数列会越来越远离交点。但是我们不难发现,如果在下面还有一个交点,那么这个数列定会收敛至那个交点;如果初始值在交点右方,那么也只会收敛于上方的交点。这种初始点在\(y=x\)下方向下收敛,初始点在\(y=x\)上方的向上收敛的情况,一般我们戏称为贫者愈穷,富者愈富

  4. 如何对单调数列定界(小结)?

    由于贫者愈穷,富者愈富性质,所以我们就能知道收敛区间在哪了,分下面种情况讨论:

    1. 有两不同交点\(A_1\lt A_2\):收敛区间在\((A_1,A_2)\)
      1. 如果是凸函数:\(【[A_1],[A_2]】+1\),也就是将其向上取整
      2. 如果是凹函数:\(【[A_1],[A_2]】\),也就是将其向下取整

      【注】考虑到数归只要证明数列有界,所以我们需要简化界限,故而取整。

    2. 有两个相同的交点\(A\),一般这种情况属于\(y=\Psi(x)\)\(y=x\)相切,分为两种情况:
      1. 如果是\(\Psi(x)\ge x\)(凸函数):收敛区间为\((-\infty,A]\)
      2. 如果是\(\Psi(x)\ge x\)(凹函数):收敛区间为\([A,+\infty)\)

      【注】这里不对\(A\)取整是因为一旦超过了\(A\),数列将立即发散。

    3. 只有一个交点\(A\)\(y=\Psi(x)\)一般分为上穿和下穿\(y=x\)
      1. 如果是上穿,则有\((-\infty,A]\)区域在下方,\([A,+\infty)\)区域在上方,永远不收敛,这时收敛区域是空集
      2. 如果是下穿,则有\((-\infty,A]\)区域在上方,\([A,+\infty)\)区域在下方,必收敛于\(A\),这时收敛区域是全集

张宇22数学-强化阶段-第2讲_数列极限-02
时间戳:41:30;

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posted @ 2021-06-07 10:03  BNTU  阅读(516)  评论(0编辑  收藏  举报