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MST老唐说题26版一轮
第六节 数列放缩本质论
考向一 蛛网图与数列极限单调性判断
知识点一 函数迭代和数列的关系
已知函数y f(x)满足a =f(a ),则一定有a =f(a ) f (a )f (a ) ,故函数y f(x)通过反复迭代
n+1 n n+1 n 2 n1 n 1
产生的一系列数构成了数列a 或者记为b 、x ,而数列的每一项与函数迭代的关系可以如下表所示:
n n n
下面以函数y2x1和数列a 2a 1
n1 n
数列 a a a a a a …… a a
1 2 3 4 5 6 n n1
函数 x f(x) f (x) f (x) f (x) f (x) …… f (x) f (x)
2 3 4 5 n1 n
数列 1 x 7 15 31 63 2n 1 2n11
数列 1 1 1 1 1 1 1 1
函数 x 2x1 4x3 8x7 16x+15 32x31 …… 2n1x2n11 2nx2n 1
可以发现:
①数列的递推式和函数的迭代式是有着相同的法则的,故数列的任何一项a ,a 都在函数y f(x)上.
n n+1
②数列的通项公式是函数对a 迭代n1次的结果,即a f (a ),每一次由于迭代产生出的因变量成为
1 n n1 1
下一次迭代的自变量.
③数列的首项a 对整个数列有很大的影响,当迭代不断重复出现同一结果时,我们将其称为不动点.
1
知识点二 函数的迭代图像——蛛网图
函数的迭代图像,简称蛛网图或者折线图,函数y f(x)和直线yx共同决定.
其步骤如下:
1.在同一坐标系中作出y f(x)和yx的图像(草图),并确定不动点.(如图1所示)
图1 图2
2.在找出不动点之后,确定范围,将不动点之间的图像放大,并找出起始点a (如图2所示)
1
3.由a 向y f(x)作垂直于x轴的直线与y f(x)相交,并确定交点a ,a .
1 1 2
4.由a ,a 向yx作平行于x轴的直线与yx相交,并确定交点a ,a .
1 2 2 2
5.由a ,a 向y f(x)作垂直于x轴的直线与y f(x)相交,并确定交点a ,a .
2 2 2 3
重复4,5,直至找到点a ,a 的最终去向.
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知识点三 蛛网图与数列的单调性
定理1:y f(x)的单调增区间存在两个不动点x,x(x