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关于满足递推不等式的实序列的归纳法证明求助

关于满足递推不等式的实序列的归纳法证明求助

我现在卡在这个问题上了,求各位帮忙指点!

给定实序列$(u_n)$,非负实常数$A,B$以及正整数$N$,满足:
$$(\forall n \in {0,1,\cdots,N-1 }) \quad : \quad u_{n+1} \le (1+A)u_n + B$$

需要用归纳法证明,对所有$n\in { 0,1,\cdots,N} $,有:
$$u_n \le e{nA}u_0+\dfrac{B}{A}(e{nA}-1)$$


我的尝试过程:

我先做了变量替换,令$v_n:=u_n + \dfrac{B}{A}$,这样原不等式可以转化为:
$$v_{n+1} \le (1+A)v_n \tag{*}$$

本来如果$(v_n)$是正序列的话,把从$n=0$到$n=m-1$的不等式(*)依次相乘,就能得到:
$$v_m \le (1+A)^mv_0$$
再利用$1+A \le e^A$这个基本不等式,就能直接推导出要证明的结论了。

但问题是,这里没有任何条件能保证$(v_n)$是正序列啊!我举了个例子验证:
取$u_0 = -2$,$u_1=1$,$B=5$,$A=1$,代入原递推条件完全成立,但如果换一个初始值,比如$u_0=-10$,$A=1$,$B=5$,那$u_1 \le (1+1)\times(-10)+5 = -15$,这时候$v_1 = u_1 + \frac{B}{A} = -15+5=-10$就是负数了,这时候连乘不等式的话会不会出问题?

现在完全卡在这里了,不知道怎么用归纳法绕开序列正负性的问题,求各位大佬给点思路!

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Karim Kamil

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最近更新时间:2026.04.22 11:28:12