不动点法的证明数列求通项有一个不动点法,为什么这个方法可以用?谁会证明?如果证明很麻烦,请高手给个通俗的讲解就行了.我已经上大学了,所以证明中需要用到高数的地方请用,不要担心我

不动点法的证明数列求通项有一个不动点法,为什么这个方法可以用?谁会证明?如果证明很麻烦,请高手给个通俗的讲解就行了.我已经上大学了,所以证明中需要用到高数的地方请用,不要担心我
不动点法的证明
数列求通项有一个不动点法,为什么这个方法可以用?谁会证明?如果证明很麻烦,请高手给个通俗的讲解就行了.我已经上大学了,所以证明中需要用到高数的地方请用,不要担心我看不懂.谢谢.有追加悬赏

不动点法的证明数列求通项有一个不动点法,为什么这个方法可以用?谁会证明?如果证明很麻烦,请高手给个通俗的讲解就行了.我已经上大学了,所以证明中需要用到高数的地方请用,不要担心我
当f(x)=x时,x的取值称为不动点,不动点是我们在竞赛中解决递推式的基本方法.
典型例子：a(n+1)=(a(an)+b)/(c(an)+d)
注：我感觉一般非用不动点不可的也就这个了,所以记住它的解法就足够了.
我们如果用一般方法解决此题也不是不可以,只是又要待定系数,又要求倒数之类的,太复杂,如果用不动点的方法,此题就很容易了x=(ax+b)/(cx+d)
令 ,即 ,cx2+(d-a)x-b=0
令此方程的两个根为x1,x2,
若x1=x2
则有1/(a(n+1)-x1)=1/(an-x1)+p
其中P可以用待定系数法求解,然后再利用等差数列通项公式求解.
注：如果有能力,可以将p的表达式记住,p=2c/(a+d)
若x1≠x2则有(a(n+1)-x1)/(a(n+1)-x2)=q((an-x1)/(an-x2)
其中q可以用待定系数法求解,然后再利用等比数列通项公式求解.
注：如果有能力,可以将q的表达式记住,q=(a-cx1)/(a-cx2)
简单地说就是在递推中令an=x 代入
a(n+1)也等于x
然后构造数列.（但要注意,不动点法不是万能的,有的递推式没有不动点,但可以用其他的构造法求出通项；有的就不能求出）
我还是给几个具体的例子吧：
1.已知a(1)=m.a(n+1)=〔a*a(n)+b〕/〔c*a(n)+d〕 求an的通项
a(n)和a(n+1)分别表示数列的第n项和第n+1项
这种形式的递推式我有两种解法,待定系数法和不动点法,在此用不动点法解决此问题.
将原递推式中的a[n]与a[n+1]都用x代替得到方程x=(ax+b)/(cx+d)
即cx²+(d-a)x-b=0
记方程的根为x1,x2(为了简单起见,假设方程有两实根)
原方程可以变形为-x(a-cx)=b-dx
所以-x=(b-dx)/(a-cx),将x1,x2代入得到
-x1=(b-dx1)/(a-cx1)
-x2=(b-dx2)/(a-cx2)
将递推式两边同时减去x1得到a[n-1]-x1=[(a-cx1)a[n]+b-dx1]/(ca[n]+d)
即a[n-1]-x1=(a-cx1)[a[n]+(b-dx1)/(a-cx1)]/(ca[n]+d)
将-x1=(b-dx1)/(a-cx1)代入得到:
a[n-1]-x1=(a-cx1)(a[n]-x1)/(ca[n]+d)
同理:a[n-1]-x2=(a-cx2)(a[n]-x2)/(ca[n]+d)
两式相除得到(a[n+1]-x1)/(a[n+1]-x2)=[(a-cx1)/(a-cx2)]*[(a[n]-x1)/(a[n]-x2)]
从而{(a[n]-x1)/(a[n]-x2)}是等比数列
(a[n]-x1)/(a[n]-x2)=[(m-x1)/(m-x2)]*[(a-cx1)/(a-cx2)]^(n-1)
所以a[n]={x2*[(m-x1)/(m-x2)]*[(a-cx1)/(a-cx2)]^(n-1)-x1}/([(m-x1)/(m-x2)]*[(a-cx1)/(a-cx2)]^(n-1)-1}
2.An =2/A(n-1)+A(n-1)/2
求An通项
利用不动点来求通项:
设f（x）=2/x+x/2
当f（x）=x时
x=-2,2,此点为不动点
An-2=[A(n-1)-2]^2/2A(n-1)
An-(-2)=[A(n-1)-(-2)]^2/2A(n-1)
两式相除
An-2 =[A(n-1)-2]^2
—— ——————
An+2 [A(n-1)+2]^2
发现规律了吗?
此时再设{Bn}=（An-2）/(An+2 )
B1=（4-2）/(4+2)=1/3
递推式为：Bn =B（n-1）^2
所以Bn=（1/3)^[2^(n-1)]
由Bn通项和An通项的关系
解得：An={2*（1/3)^[2^(n-1)]+2} /
{1-（1/3)^[2^(n-1)] }
自己化简试一下吧
补充一下：不动点大多用于极限过程.如数学分析中的隐函数定理、反函数定理的一般形式,微分方程初值问题解的存在唯一性定理,都是利用不动点理论证明的.
可以参看任何一本组合数学的书.由于数列是分式线性变换的迭代,可以和二阶矩阵的乘幂对应,所以也可以利用线性代数的特征值得到标准形来求解,都是类似的想法.——这就是这个题目背后的数学内容
具体的内容大概写起来很长,建议你去查书,组合数学的书或数学竞赛书中讲组合数学或数列的一部分.
网上找到一篇文章,就是讲线性递推和分式线性递推数列的,