设矩阵 $A =\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \\ \end{pmatrix}$,$\begin{vmatrix} a & b \\ 0 & d \\ \end{vmatrix}\ne 0$ 并且 $a \ne d$,数列 $\left\{ {{x_n}} \right\}$ 满足 ${x_{n + 1}} = \dfrac{{a{x_n} + b}}{d}$($n \in {{\mathbb{N}}^ * }$).
【难度】
【出处】
2010年同济大学自主招生保送生测试
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    坐标变换
    >
    矩阵与行列式?
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的通项公式
    >
    求数列通项的不动点法
  • 题型
    >
    数列
    >
    求数列的通项公式
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列极限
  1. 求 ${A^2}$;
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      坐标变换
      >
      矩阵与行列式?
    答案
    ${A^2} =\begin{pmatrix} {a^2} + bc & {b\left( {a + d} \right)} \\ {c\left( {a + d} \right)} & {{d^2} + bc} \\ \end{pmatrix}$
    解析
    $${A^2} =\begin{pmatrix}a & b \\ c & d \\ \end{pmatrix}\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \\ \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} {a^2} + bc & {b\left( {a + d} \right)} \\ {c\left( {a + d} \right)} & {{d^2} + bc} \\ \end{pmatrix}.$$
  2. 设 ${x_1} = c$,求数列 $\left\{ {{x_n}} \right\}$ 的通项公式;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的通项公式
      >
      求数列通项的不动点法
    • 题型
      >
      数列
      >
      求数列的通项公式
    答案
    ${x_n} = \left( {c + \dfrac{b}{{a - d}}} \right){\left( {\dfrac{a}{d}} \right)^{n - 1}} - \dfrac{b}{{a - d}}$
    解析
    $\begin{vmatrix}a & b \\ 0 & d \\ \end{vmatrix}\ne 0$ 即 $ad \ne 0$.
    用不动点法易求得$${x_n} = \left( {c + \dfrac{b}{{a - d}}} \right){\left( {\dfrac{a}{d}} \right)^{n - 1}} - \dfrac{b}{{a - d}}.$$
  3. 在什么条件下数列 $\left\{ {{x_n}} \right\}$ 存在极限?并求此时的极限 $\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n}$.
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列极限
    答案
    当 $c + \dfrac{b}{{a - d}} = 0$ 时,$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n} $ $ = \dfrac{b}{{d - a}} $;当 $ c + \dfrac{b}{{a - d}} \ne 0 $ 时,$ \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n}$ $ = \dfrac{b}{{d - a}}$
    解析
    若 ${x_n}$ 的极限存在.
    情形一 $c + \dfrac{b}{{a - d}} = 0$ 时,$\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n} $ $ = \dfrac{b}{{d - a}} $;
    情形二 $ c + \dfrac{b}{{a - d}} \ne 0 $ 时,$ \left| {\dfrac{a}{d}} \right| < 1 $,此时 $ \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n}$ $ = \dfrac{b}{{d - a}}$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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