dianyancao 发表于 2014-7-7 14:49:39

如何求下列极限

给定一个常数\(a\),用\(\sin\)函数复合\(n\)次,当\(n\)为无穷大时,证明其极限为0
\[
\lim_{n\to\infty}{\underbrace{\sin\sin ... \sin}_{n个\sin}}\space a=0
\]

kastin 发表于 2014-7-7 17:06:17

记`A_n={\underbrace{\sin\sin ... \sin}_{n个\sin}}\space a`
显然`A_n`有界,这是因为`|{\underbrace{\sin\sin ... \sin}_{n个\sin}}\space a|<|{\underbrace{\sin\sin ... \sin}_{n-1个\sin}}\space a|<\cdots<|\sin a|<1`

当`\sin a\geq 0 `时,`A_n\quad(n=1,2,\cdots)`始终大于`0`。此时由不等式`\sin x<x`可知,数列`A_{n+1} < A_n`即A_n单调递减;

当`\sin a\le 0 `时,同样根据`\sin (-x)> -x`可知,`A_n`单调递增。

而单调有界数列必有极限,故可设`\D\lim_{n\to\oo}A_n=\alpha`,有`\sin \alpha=\alpha`,解出`\alpha=(-1)^k\pi`,而`|\alpha|<1`,所以`\alpha=0`.
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