Тема . Математический анализ

.15 Последовательности. Индукция.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#35325

a) Докажите, что если xn+1 = axn + b,  то xn = can + d.  (при условии a ⁄= 1  )

b) Найдите явную формулу n− ого члена последовательности, заданной соотношениями xn+1 = 3xn − 1,  x1 = 1.

Показать ответ и решение

a) Давайте попробуем доказать это по индукции.
1. База. При n = 1  имеем: x1 = ax0 + b = ca + d,  где в качестве c берётся x0,  а в качестве d  берётся b.

2. Шаг индукции. Итак, пусть при всех k  от 1  до n  мы уже доказали формулу, что x  = cak + d.
 k
Докажем её для n + 1  :
x    по определ=ению xn+1 ax + b по предполож=ению индукции a(can + d)+ b = can+1 + ad + b.
 n+1                    n
Однако мы бы хотели, чтобы наше xn+1   имело вид xn+1 = can+1 + d.
Таким образом, у нас с одной стороны свободный член получился равным ad + b,  а с другой стороны он должен быть просто d.
Из этого условия и находим d  : ad + b = d,  значит, b = d(1− a),  откуда d = -b-.
    1−a  Вот здесь-то нам и пригодилось условие, что a ⁄= 1.

b) Попробуем угадать формулу, посчитав первые несколько членов:
x1 = 1; x2 = 3 ⋅x1 − 1 = 3 ⋅1− 1 = 2; x3 = 3x2 − 1 = 3(3− 1 )− 1; x4 = 3(3(3− 1) − 1)− 1; x5 = 3(3(3(3− 1)− 1)− 1) − 1.
И вот, например, для x5   если преобразовать выражение, то становится видно, что:           2                     3    2               4    3   2
x5 = 3(3(3 − 3 − 1)− 1) − 1 = 3(3  − 3 − 3 − 1)− 1 = 3  − 3 − 3  − 3− 1.
Таким образом, очевидно, что для xn  формула имеет вид:

xn = 3n−1 − 3n−2 − 3n−3 − ...− 31 − 1 = 3n−1 − (3n−2 + 3n− 3 + ...+ 31 + 1)

В скобках у нас появляется формула суммы геометрической прогрессии с первым членом 3n−2   и знаменателем 1
3.  То есть,  n− 2   n−3        1       3n−2(1−(13)n−1)-  3n−1(1−(13)n−1)-
3    + 3    + ...+ 3 +  1 =      23       =       2     .
Итого, имеем:       n− 1    1−(13)n−-1    n−1 1+(13)n−1    3n−1+1-
xn = 3   (1 −    2    ) = 3  (    2   ) =   2   .

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!