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关于「这个例子证明数列是非递减的还是非递增的?」

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认识概念

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该例子证明数列是非递增的。数学推导显示 an+1−an≤0a_{n+1}-a_n \le 0,这意味着 an+1≤ana_{n+1} \le a_n。

适用条件:数列由 an+1=13(an+1)a_{n+1}=\frac{1}{3}(a_n+1) 且 a1=1a_1=1 定义。;下界 an≥12a_n \ge \frac{1}{2} 已经证明。

掌握方法

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从递推关系的两边减去 ana_n。分配 13\frac{1}{3} 并合并同类项,将表达式简化为 −23an+13-\frac{2}{3}a_n + \frac{1}{3}。

适用条件:递推关系为 an+1=13(an+1)a_{n+1}=\frac{1}{3}(a_n+1)。;目标是分析差的符号以确定单调性。

理解原因

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不等式 −23an+13≤0-\frac{2}{3}a_n+\frac{1}{3}\le0 在代数上等价于 13≤23an\frac{1}{3}\le\frac{2}{3}a_n,进而简化为 12≤an\frac{1}{2}\le a_n。由于下界 an≥12a_n\ge\frac{1}{2} 已经通过归纳法证明,因此可以保证差 an+1−ana_{n+1}-a_n 是非正的。

适用条件:差的表达式为 an+1−an=−23an+13a_{n+1}-a_n = -\frac{2}{3}a_n + \frac{1}{3}。;下界 an≥12a_n \ge \frac{1}{2} 已经针对所有 n≥1n \ge 1 确立。