问题 解答题
对于给定首项x0
3a
(a>0),由递推公式xn+1=
1
2
(xn+
a
xn
)(n∈N)得到数列{xn},对于任意的n∈N,都有xn
3a
,用数列{xn}可以计算
3a
的近似值.
(1)取x0=5,a=100,计算x1,x2,x3的值(精确到0.01);归纳出xn,xn+1,的大小关系;
(2)当n≥1时,证明:xn-xn+1
1
2
(xn-1-xn);
(3)当x0∈[5,10]时,用数列{xn}计算
3100
的近似值,要求|xn-xn+1|<10-4,请你估计n,并说明理由.
答案

(1)∵x0=5,a=100,xn+1=

1
2
(xn+
a
xn

∴x1=

1
2
(5+
100
5
)≈4.74

同理可得x2≈4.67,x3≈4.65

猜想xn>xn+1

(2)证明:xn-xn+1-

1
2
(xn-1-xn)=xn-
1
2
a
xn
-
1
2
xn-1
=
a
2
xn
-
xn-1
xn-1xn

xn

3a

∴xn-xn+1=

1
2
(xn-
a
xn
)=
1
2
xn3
-
a
xn
>0

∴xn>xn+1

xn-xn+1

1
2
(xn-1-xn);

(3)由(2)知0<xn-xn+1

1
2
(xn-1-xn)<…<
1
2n
(x0-x1)

由题意,只要

1
2n
(x0-x1)<10-4,即2n>104(x0-x1

x0-x1=

1
2
(x0-
10
x0
)

∴n>log2(104

10-
10
2
)=15.1

∴n=16.

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