Cho dãy số:$(x_n)\;\begin{cases}x_1=\frac{1}{2} \\ x_n=\dfrac{\sqrt{x_{n-1}^2 + 4x_{n-1}} + x_{n-1}}{2},\forall n\ge2 \end{cases}$.
Chứng minh rằng dãy $(y_n)$ với $y_n=\sum{\frac{1}{x_i^2}}$ có giới hạn và tìm giới hạn đó.
Chứng minh rằng dãy $(y_n)$ với $y_n=\sum{\frac{1}{x_i^2}}$ có giới hạn và tìm giới hạn đó.
Bắt đầu bởi Ispectorgadget, 07-12-2012 - 01:21
#1
Đã gửi 07-12-2012 - 01:21
- hxthanh, viet 1846 và tramyvodoi thích
►|| The aim of life is self-development. To realize one's nature perfectly - that is what each of us is here for. ™ ♫
#2
Đã gửi 07-12-2012 - 21:33
Lời giải:
\[
\begin{array}{rcl}
gt &\Leftrightarrow& x_n = \frac{{\sqrt {x_{n - 1}^2 + 4x_{n - 1} } + x_{n - 1} }}{2} \\
&\Leftrightarrow& 2x_n - x_{n - 1} = \sqrt {x_{n - 1}^2 + 4x_{n - 1} } > 0 \\
&\Leftrightarrow& 4x_n^2 - 4x_n x_{n - 1} + x_{n - 1}^2 = x_{n - 1}^2 + 4x_{n - 1} \\
&\Leftrightarrow& x_n^2 = x_{n - 1} + x_n x_{n - 1} \\
&\Leftrightarrow& x_{n - 1} = \frac{{x_n^2 }}{{x_n + 1}} \\
&\Leftrightarrow& \frac{1}{{x_{n - 1} }} = \frac{{x_n + 1}}{{x_n^2 }} = \frac{1}{{x_n }} + \frac{1}{{x_n^2 }} \\
&\Leftrightarrow& \frac{1}{{x_n^2 }} = \frac{1}{{x_{n - 1} }} - \frac{1}{{x_n }} \\
\end{array}
\]
Do đó, ta có công thức của $y_n$:
\[
y_n = \sum\limits_{i = 1}^n {\frac{1}{{x_i^2 }}} = \frac{1}{{x_1^2 }} + \sum\limits_{n = 2}^n {\left( {\frac{1}{{x_{n - 1} }} - \frac{1}{{x_n }}} \right)} = \frac{1}{{x_1^2 }} + \frac{1}{{x_1 }} - \frac{1}{{x_n }} = 6 - \frac{1}{{x_n }}
\]
Mặt khác, dễ thấy $(x_n)$ tăng. Nếu tồn tại $a=\lim x_n$ thì trong gt, chuyển qua giới hạn
\[
a = \frac{{\sqrt {a^2 + 4a} + a}}{2} \Leftrightarrow a = 0
\]
Vô lý vì $a>x_n>0$. Như vậy $\lim x_n=+\infty$. Suy ra $\lim y_n=6$.
\[
\begin{array}{rcl}
gt &\Leftrightarrow& x_n = \frac{{\sqrt {x_{n - 1}^2 + 4x_{n - 1} } + x_{n - 1} }}{2} \\
&\Leftrightarrow& 2x_n - x_{n - 1} = \sqrt {x_{n - 1}^2 + 4x_{n - 1} } > 0 \\
&\Leftrightarrow& 4x_n^2 - 4x_n x_{n - 1} + x_{n - 1}^2 = x_{n - 1}^2 + 4x_{n - 1} \\
&\Leftrightarrow& x_n^2 = x_{n - 1} + x_n x_{n - 1} \\
&\Leftrightarrow& x_{n - 1} = \frac{{x_n^2 }}{{x_n + 1}} \\
&\Leftrightarrow& \frac{1}{{x_{n - 1} }} = \frac{{x_n + 1}}{{x_n^2 }} = \frac{1}{{x_n }} + \frac{1}{{x_n^2 }} \\
&\Leftrightarrow& \frac{1}{{x_n^2 }} = \frac{1}{{x_{n - 1} }} - \frac{1}{{x_n }} \\
\end{array}
\]
Do đó, ta có công thức của $y_n$:
\[
y_n = \sum\limits_{i = 1}^n {\frac{1}{{x_i^2 }}} = \frac{1}{{x_1^2 }} + \sum\limits_{n = 2}^n {\left( {\frac{1}{{x_{n - 1} }} - \frac{1}{{x_n }}} \right)} = \frac{1}{{x_1^2 }} + \frac{1}{{x_1 }} - \frac{1}{{x_n }} = 6 - \frac{1}{{x_n }}
\]
Mặt khác, dễ thấy $(x_n)$ tăng. Nếu tồn tại $a=\lim x_n$ thì trong gt, chuyển qua giới hạn
\[
a = \frac{{\sqrt {a^2 + 4a} + a}}{2} \Leftrightarrow a = 0
\]
Vô lý vì $a>x_n>0$. Như vậy $\lim x_n=+\infty$. Suy ra $\lim y_n=6$.
- hxthanh và Ispectorgadget thích
Luôn yêu để sống, luôn sống để học toán, luôn học toán để yêu!!!
$$\text{LOVE}\left( x \right)|_{x = \alpha}^\Omega = + \infty $$
I'm still there everywhere.
$$\text{LOVE}\left( x \right)|_{x = \alpha}^\Omega = + \infty $$
I'm still there everywhere.
#3
Đã gửi 08-12-2012 - 17:50
Cho dãy số:$(x_n)\;\begin{cases}x_1=\frac{1}{2} \\ x_n=\dfrac{\sqrt{x_{n-1}^2 + 4x_{n-1}} + x_{n-1}}{2},\forall n\ge2 \end{cases}$.
Chứng minh rằng dãy $(y_n)$ với $y_n=\sum{\frac{1}{x_i^2}}$ có giới hạn và tìm giới hạn đó.
Của em này Kiên:
http://www.mediafire...50wo80gy57br893
- Ispectorgadget yêu thích
1 người đang xem chủ đề
0 thành viên, 1 khách, 0 thành viên ẩn danh