如何利用單調有界準則證明斐波那契數列前後兩項之比的極限存在?

時間 2021-05-30 01:42:43

1樓:水之心

設 為 Fibonacci 數列, 即 , 且對任何 有 . 由此可得對任何 有

記後項與前項之比所構成的數列為 , 其中 . 從而有

結論一:0" eeimg="1"/>對所有 成立. (顯然)

結論二:的所有奇數項都大於 , 所有偶數項都小於 .

證明:由遞推公式可得

故由結論一可知 與 同號. 由於 , \frac" eeimg="1"/>, 故所證成立.

結論三:的奇子列遞減, 偶子列遞增.

證明:由遞推公式可得

再由結論一和結論二即可得證.

結論四:的奇子列和偶子列分別收斂, 且均收斂於 .

證明:利用結論二和結論三可知 的奇子列遞減且有下界, 偶子列遞增且有上界. 故由單調有界原理可知兩個子列分別收斂.

不妨令奇子列的極限為 , 偶子列的極限為 . 再在遞推公式

中分別令 為奇數和偶數且趨於無窮, 則由連續性可得

從中即可解出 .

結論五:

證明: 任取 0" eeimg="1"/>. 由結論四可知存在 使得當 時有

當 時有

令 . 則當 時有證畢.

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