Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела регион 11 класс
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#96385

Последовательность a,
 0  a,
1  a ,
 2  …удовлетворяет условию

             1
am+n +am−n = 2(a2m + a2n)

для всех целых неотрицательных чисел m≥ n.  Известно, что a1 = 1.  Найдите an.

Источники: Всеросс., 1995, РЭ, 11.6(см. math.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала хорошо бы было понять ответ. Как это сделать? Нужно подставлять какие-то конкретные значения, после этого вычислить несколько первых членов, а затем попытаться угадать ответ. Как после этого его доказать?

Подсказка 2

На самом деле a_n = n^2. Попробуйте доказать это по индукции. Как можно сделать переход?

Подсказка 3

Сделайте переход от n = k - 1, n = k к n = k + 1, не забудьте проверить базу. Какой она должна быть?

Показать ответ и решение

Полагая m = n,  находим a  =0.
 0  Полагая n= 0,  получим a + a  = 1 (a  +a ).
 m   m  2  2m   0  Отсюда

a2m = 4am  (1)

Пусть m= n+ 2.  Тогда a2n+2 +a2 = 1(a2n+4 +a2n),
          2  и так как в силу (1)  a2n+4 = 4an+2  и a2n = 4an,  то окончательно получаем:

a2n+2+ a2 = 2(an+2+ an) (2)

С другой стороны, в силу (1)  и условия a1 = 1,  имеем:

a    +a  =4(a   + a)= 4(a   +1)  (3)
 2n+2  2     n+1  1      n+1

Сравнивая (2)  и (3),  заключаем, что последовательность (an)  удовлетворяет рекуррентному соотношению

an+2 = 2an+1 − an+ 2

и начальным условиям a0 = 0,a1 =1.

Вычислив несколько первых членов последовательности: a2 = 4,a3 = 9,a4 =16,  приходим к предположению, что при всех n ≥0,an = n2.  Доказательство проведем по индукции. При n =0  и n =1  утверждение верно. Пусть оно верно при n= k− 1  и n =k(k≥ 1).  Тогда

ak+1 =2ak− ak−1+2 =2k2− (k − 1)2+ 2= (k+ 1)2

т. е. утверждение верно и при n = k+1.

Ответ:

 a =n2
 n

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!