不动点迭代公式【数学分析中的三个不动点迭代公式】

  摘 要: 本文讨论了闭区间上严格非扩张映射的不动点迭代公式的构造问题.  关键词: 严格非扩展映射 不动点 迭代  文章通过对迭代公式中系数参量的变化,讨论了闭区间上严格非扩张映射的不动点的具体构造方法,从而得到三个数学分析中的相关结果.
  第一部分:引理
  引理:若函数f满足
  (ⅰ)f([a,b])?奂[a,b];
  (ⅱ)?坌x,y∈[a,b],x≠y,有|f(x)-f(y)|三种情况讨论:
  若x=,则x≡,即{x}为常数列,结论显然;
  若xαx+(1-α)x
  =x
  x=αx+(1-α)f(x)
  ,类似可证{x}在[a,b]上严格单调递减.
  第二部分:主要结论
  1985年徐州师范大学研究生入学试题中有这样一道题:
  设函数f在[a,b]上连续,且有
  f([a,b])?奂[a,b]
  试证(ⅰ)?埚x∈[a,b]使得f(x)=x;
  (ⅱ)若f单调递减则(ⅰ)中的x是唯一的;
  (ⅲ)若?坌x,y∈[a,b].x≠y,有|f(x)-f(y)|0.由引理,令α=(n=1,2,…).即知{x}是单调的,于是?坌ε>0,?埚N∈N.当n>N时,
  m-ε0.类似于定理1中的证明,有
  x=+m (或x=-m)
  有条件(ⅲ)有
  x=[αx+(1-α)f(x)]
  =α·x+(1-α)f(x)
  =α(+m)+(1-α)f(+m)
  =+m
  (或x=α(-m)+(1-α)f(-m)=-m)
  于是有
  f(+m)=(+m) (或f(-m)=-m)
  这与是f的唯一不动点矛盾,故m=0.
  参考文献:
  [1]华东师范大学数学系.数学分析[M].北京:高等教育出版社,2001.
  [2]裴礼文.数学分析中的典型问题与方法[M].北京:高等教育出版社,1998:160.
  [3]王加军.微分中值定理的另类证明与推广[J].大学数学,2008,24(3):169-171.
  [4]倪培溉,尚洁.推广形式的Lagrange中值定理及其应用][J].大学数学,2008,24(5):172-175.
  [5]孙学敏.微分中值定理的应用[J].数学教学研究,2009,28(10):61-63.

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