Тема . Последовательности и прогрессии

Последовательности нестандартного вида

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#121181

Определим последовательность x ,x,...
 1  2  начальными условиями x = 2
 1  , x  =4
 2  и рекуррентным соотношением

                 2n
xn+2 = 3xn+1− 2xn +xn для n ≥1.

Докажем, что предел nl→im∞ xn2n-  существует и удовлетворяет неравенствам

   √-
1+--3 ≤ lim xnn ≤ 3.
  2    n→∞ 2    2
Показать доказательство
  • Индукцией докажем, что xn+1 ≥2xn.  Для n =1  это верно. Предположим, что неравенство выполняется для n.  Тогда:

                             n
xn+2 = 2xn+1+ (xn+1− 2xn)+ 2-> 2xn+1.
                        xn
  • Аналогично докажем xn+1 ≤ 2xn +n.  Для n= 1  это верно. Используя xn ≥2n  (это следует из предыдущего факта и начальных условий), получаем:

    xn+2 ≤3xn+1− 2xn +1 =2xn+1+ xn+1− 2xn +1= 2xn+1+ 2xn +n − 2xn+ 1≤ 2xn+1 +n +1.
  • Последовательность     xn
yn = 2n  возрастает и ограничена:

                     n−1
yn+1 ≤ yn+ n-≤ y1+ ∑ k-< ∞.
          2n      k=1 2k

    Следовательно, предел c= lim  yn
   n→∞  существует(теорема Вейерштрасса).

  • Преобразуем рекуррентное соотношение для yn :

    4y   − 2y   =4y   − 2y + --1-.
  n+2   n+1    n+1   n  2nyn
  • Суммируя для n= 1,...,m  и подставляя начальные условия (y1 = y2 =1  ) получаем:

    4ym+2− 2ym+1 = 2+∑m -1-.
                 i=12iyi
  • При m → ∞ и yn → c :

           ∞∑ -1-
2c= 2+ i=12iyi.
  • Оценим бесконечную сумму, ведь 1≤ yn ≤ c,  ведь последовательность yn  - возрастает и имеет предел, тогда:

    1  ∑∞  1   ∑∞  1
c ≤   2iyi ≤  2i = 1
   i=1     i=1

    Тогда имеем неравенство:

    2+ 1≤ 2c≤ 3,
   c

    что равносильно c≤ 3
   2  и 2c2 ≥ 2c+ 1,  что и дает оценку 2c≥1 +√3,  ведь c≥ 0.

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!