设 $a>0$,$x_1>0$,且 $x_{n+1}=\dfrac 14\left(3x_n+\dfrac a{x_n^3}\right)$,$n\in\mathbb N^*$,则数列 $\{x_n\}$ 是否收敛?
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列极限
【答案】
$\{x_n\}$ 收敛于 $\sqrt[4]a$
【解析】
易得 $x_n>0$,$n\in\mathbb N^*$,于是由均值不等式可得$$x_{n+1}=\dfrac 14\left(x_n+x_n+x_n+\dfrac a{x_n^3}\right)\geqslant \sqrt[4]{a},$$归纳易得 $x_n\geqslant \sqrt[4]a$,$n\in\mathbb N^*$,$n\geqslant 2$.又$$\dfrac{x_{n+1}}{x_n}=\dfrac 14\left(3+\dfrac{a}{x_n^4}\right)\leqslant 1,$$于是数列 $\{x_n\}$ 单调递减有下界,因此数列 $\{x_n\}$ 收敛.
容易计算得数列 $\{x_n\}$ 收敛于 $\sqrt[4]a$.
答案 解析 备注
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