Question

對任意函數f（x），x∈D，可按如圖構造一個數列發生器，記由數列發生器產生數列{x_n}．
（1）若定義函數f(x)=

4x-2

x+1

，且輸入x0=

49

65

，請寫出數列{x_n}的所有項；
（2）若定義函數f（x）=xsinx（0≤x≤2π），且要產生一個無窮的常數列{x_n}，試求輸入的初始數據x₀的值及相應數列{x_n}的通項公式x_n；
（3）若定義函數f（x）=2x+3，且輸入x₀=-1，求數列{x_n}的通項公式x_n．

Answer 1

（1）函數f(x)=

4x-2

x+1

的定義域D=（-∞，-1）∪（-1，+∞）…（1分）
把x0=

49

65

代入可得x1=

11

19

，把x1=

11

19

代入可得x2=

1

5

，把x2=

1

5

代入可得x₃=-1
因為x₃=-1∉D，
所以數列{x_n}只有三項：x1=

11

19

，x2=

1

5

，x3=-1…（4分）
（2）若要產生一個無窮的常數列，則f（x）=xsinx=x在[0，2π]上有解，
即x（sinx-1）=0在[0，2π]上有解，則x=0或sinx=1，所以x=0或x=

π

2

…（6分）
即當x0=0或x0=

π

2

時，xn+1=xnsinxn=xn
故當x₀=0時，x_n=0；當x0=

π

2

時，xn=

π

2

．…（9分）
（3）f（x）=2x+3的定義域為R，…（10分）
若x₀=-1，則x₁=1，
則x_n+1=f（x_n）=2x_n+3，所以x_n+1+3=2（x_n+3），…（12分）
所以數列{x_n+3}是首項為4，公比為2的等比數列，
所以xn+3=4•2n-1=2n+1，所以xn=2n+1-3，
即數列{x_n}的通項公式xn=2n+1-3．…（14分）