回答:
看说明……
说明:
让 #t = a_(cf)(x; b)#
然后:
#t = a_(cf)(x; b)= a ^(x + b / a ^(x + b / a ^(x + b / a ^(x + …))))= a ^(x + b /(a_(cf)(x; b)))= a ^(x + b / t)#
换一种说法, #T# 是映射的固定点:
#F_(a,b,x)(t)= a ^(x + b / t)#
注意,它本身, #T# 是一个固定点 #F(t)的# 不足以证明这一点 #t = a_(cf)(x; b)#。可能存在不稳定且稳定的固定点。
例如, #2016^(1/2016)# 是一个固定点 #x - > x ^ x#,但不是解决方案 #x ^(x ^(x ^(x ^ …)))= 2016# (没有解决方案)。
但是,让我们考虑一下 #a = e#, #x = 0.1#, #b = 1.0# 和 #t = 1.880789470#
然后:
#F_(a,b,x)(t)= e ^(0.1 + 1 / 1.880789470)#
#~~ E 1(0.1 + 0.5316916199)#
#= E ^ 0.6316916199#
#~~ 1.880789471 ~~ t#
所以这个价值 #T# 非常接近固定点 #F_(A,B,X)#
为了证明它是稳定的,考虑附近的导数 #T#.
#d /(ds)F_(e,1,0.1)(s)= d /(ds)e ^(0.1 + 1 / s)= -1 / s ^ 2 e ^(0.1 + 1 / s)#
所以我们发现:
#F'_(e,1,0.1)(t)= -1 / t ^ 2 e ^(0.1 + 1 / t)= -1 / t ^ 2 * t = -1 / t ~~ -0.5316916199#
因为这是负的并且绝对值小于 #1#,固定点在 #T# 很稳定
另请注意,对于任何非零的Real值 #小号# 我们有:
#F'_(e,1,0.1)(s)= -1 / s ^ 2 e ^(0.1 + 1 / s)<0#
那是 #F_(E,1,0.1)(S)# 严格单调递减。
于是 #T# 是唯一稳定的固定点。
回答:
收缩行为。
说明:
同 #a = e# 和 #x = x_0# 迭代如下
#y_ {k + 1} = e ^ {x_0 + b / y_k}# 并且
#y_k = e ^ {x_0 + b / y_ {k-1}}#
让我们研究迭代算子中收缩的条件。
提取双方
#y_ {k + 1} -y_k = e ^ {x_0}(e ^ {b / y_k} -e ^ {b / y_ {k-1}})#
但在第一次近似中
#e ^ {b / y_k} = e ^ {b / y_ {k-1}} + d /(dy_ {k-1})(e ^(b / y_ {k-1}))(y_k-y_ {k-1})+ O((y_ {k-1})^ 2)#
要么
#e ^ {b / y_k} - e ^ {b / y_ {k-1}} approx -b(e ^ {b / y_ {k-1}})/(y_ {k-1})^ 2( Y_K-Y_ {K-1})#
要收缩我们需要
#abs(y_ {k + 1} -y_k)<abs(y_k-y_ {k-1})#
如果这是成功的
#abs(e ^ {x_0} b(e ^ {b / y_ {k-1}})/(y_ {k-1})^ 2)<1#。假如 #b> 0# 和 #k = 1# 我们有。
#x_0 + b / y_0 <2 log_e(y_0 / b)#
所以给定 #X_0# 和 #B# 这种关系允许我们在收缩行为下找到初始迭代。