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证明:方程xn+xn-1+…+x=1(n>1)在(0 1)内必有唯一实根xn 并求极限

2022-08-12 11:48:43 问答库 阅读 195 次

问题详情

证明:方程xn+xn-1+…+x=1(n>1)在(0,1)内必有唯一实根xn,并求极限

参考答案

设fn(x)=xn+xn-1+…+x-1,则f(x)为[0,1]上的连续函数,且
fn(0)=-1,fn(1)=n-1>0由闭区间上连续函数的零点定理可知fn(x)=0在(0,1)内必定存在根,由于
f'n(x)=nxn-1+(n-1)xn-2+…+1>0,可知fn(x)在(0,1)内单调增加,因此知fn(x)=O在(0,1)内有唯一实根xn
由于xnn+xnn-1+…+xn=1(1)
xn-1n-1+xn-1n-2+xn-1=1(2)
式(1)-式(2)可得
xnn+[(xnn-1+xnn-2+…+xn)-(xn-1n-1+xn-1n-2+…+xn-1)]=0,即xnn+(xn-xn-1)Q=0上式Q=Q(x)内各项均大于零,可知Q>0,又xnn>0,可得知
xn-xn-1<0,即{xn}为单调减少数列,由于{xn}皆介于(0,1)内,因此有下界可知极限存在,设极限值为A,则由式(1)得方程成立 两端当n→∞时取极限可得极限=0

可得本题有两个知识点:(1)判定方程有介于(0,1)内的唯一实根;(2)判定数列{xn}存在极限,并求极限

考点:实根,方程