(2012年)(Ⅰ)证明方程χn+χn-1…+χ=1(n为大于1的整数)在区间(,1)内有且仅有一个实根; (Ⅱ)记(Ⅰ)中的实根为χn,证明χn存在,并求此极限.

admin2021-01-19  48

问题 (2012年)(Ⅰ)证明方程χn+χn-1…+χ=1(n为大于1的整数)在区间(,1)内有且仅有一个实根;
    (Ⅱ)记(Ⅰ)中的实根为χn,证明χn存在,并求此极限.

选项

答案(Ⅰ)令f(χ)=χn+χn-1+…+χ-1(n>1),则f(χ)在[[*],1]上连续,且 [*],f(1)=n-1>0, 由闭区间上连续函数的介值定理知,方程f(χ)=0在([*],1)内至少有一个实根. 当χ∈([*],1)时, f′(χ)=nχn-1+(n-1)χn-2+…+2χ+1>1>0, 故f(χ)在([*],1)内单调增加. 综上所述,方程f(χ)=0在([*],1)内有且仅有一个实根. (Ⅱ)由χn∈([*],1)知数列{χn}有界,又 χnn+χnn-1+…+χn=1 χnn+χnn-1+χn+1n-1+…+χn+1=1 因为χ>0,所以 χnn+χnn-1+…+χn>χn+1n+χn+1n-1+…+χn+1 于是有 χn>χn+1,n=1,2…, 即{χn}单调减少. 综上所述,数列{χn}单调有界,故{χn}收敛. 记a=[*]χn.由于 [*] 令χ→∞并注意到[*]<χn<χ1<1,则有 [*] 解得a=[*],即[*]

解析
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