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简答题
设函数f(x)在区间[a,b]上可导,且满足a≤f(x)≤b,同时满足条件 |f'(x)|≤k<1。对于数列{uₙ},给出初始项u₀∈[a,b],且对于n∈N*,有uₙ=f(uₙ₊₋₁)。试证明以下两个结论:
(Ⅰ)证明序列{uₙ}是有界的;
(Ⅱ)设u*为任意子序列{uₙ'}的极限点,证明lim f(uₙ)=f(u*)。
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答案:
解析:
(Ⅰ)证明过程需要利用数学归纳法和函数的导数与增减性的关系。首先,通过题目给出的条件,可以知道函数f(x)在[a,b]上可导,并且满足a≤f(x)≤b。根据这个条件,我们可以推导出f(x)在[a,b]上的导数存在并且有一定的范围。接着,我们可以通过数学归纳法,假设对于某个正整数n,有uₙ ≤ uₙ₊₁ ≤ b成立,然后证明uₙ₊₁ ≤ uₙ₊₂ ≤ b也成立。在这个过程中,我们需要利用函数的导数与增减性的关系,通过推导得出结果。
(Ⅱ)证明过程类似,也需要利用函数的导数与增减性,以及数列的极限性质。首先,通过题目条件,我们知道数列{uₙ}是有界的,并且f(x)在uₙ的邻域内有导数。然后,我们可以利用导数的性质和数列的极限性质,推导出f(uₙ)关于n的表达式,并求出其极限。最后,通过推导和计算,证明lim f(uₙ) = f(u*)。
注意:以上解析仅供参考,具体证明过程需要详细的数学推导和计算,需要具备一定的数学基础和分析能力。
创作类型:
原创
本文链接:设函数f(x)在区间[a,b]上可导,且满足a≤f(x)≤b,同时满足条件 |f'(x)|≤k<1。
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