定义序列
。
证明这个数列的极限存在且有限。
证:
1.观察递推关系:
给定的递推关系式为,且初始条件。
2.分析增长趋势:
由于,序列是单调递增的。接下来,我们考虑的增长量。
3.利用比值法分析:
设,则。考虑比值。由于是递增的,且,可以推断出的增长速度随着的增大而减缓。
4.估计增长上限:
由于的增长速度减缓,我们可以找到一个足够大的,使得对于所有,有。因此,对于,有,即的增长速度被限制在了一个常数倍以内。
5.证明极限存在且有限:
因为,且序列单调递增,假设(这里的2是一个合理的猜测,可以根据具体情况调整)。
当时,成立。
假设当时,成立。
那么当时, 。
因为,所以。
则。
当足够大时,非常小,且,所以。
由数学归纳法可知,对于所有的,。
所以序列有上界。
又因为序列单调递增,根据单调有界定理,极限存在。
6.结论:
证明了极限存在并且有限。