Problemă rezolvată de Șiruri de numere reale

MediuȘiruri de numere realeInducție matematicăAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Demonstrați prin inducție matematică că pentru orice nNn \in \mathbb{N}^*, șirul (an)(a_n) definit prin a1=2a_1 = \sqrt{2} și an+1=2+ana_{n+1} = \sqrt{2 + a_n} este mărginit superior de 2 și monoton crescător, și determinați limita sa.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
14 puncte
Prin inducție, se arată că an<2a_n < 2 (mărginire) și an+1>ana_{n+1} > a_n (monotonie). Pasul de bază: a1=2<2a_1 = \sqrt{2} < 2 și a2=2+2>2=a1a_2 = \sqrt{2 + \sqrt{2}} > \sqrt{2} = a_1. Pasul inductiv: presupunem an<2a_n < 2 și an>an1a_n > a_{n-1}, atunci an+1=2+an<2+2=2a_{n+1} = \sqrt{2 + a_n} < \sqrt{2 + 2} = 2 și an+1>ana_{n+1} > a_n deoarece 2+an>an\sqrt{2 + a_n} > a_n când an<2a_n < 2 (se verifică prin ridicare la pătrat). \n
23 puncte
Șirul este mărginit și monoton crescător, deci convergent. Fie L=limnanL = \lim_{n \to \infty} a_n. Din recurența an+1=2+ana_{n+1} = \sqrt{2 + a_n}, trecând la limită, obținem L=2+LL = \sqrt{2 + L}. \n
33 puncte
Rezolvăm ecuația L=2+LL = \sqrt{2 + L}: L2=2+LL^2 = 2 + L sau L2L2=0L^2 - L - 2 = 0, cu soluțiile L=2L = 2 și L=1L = -1. Deoarece an>0a_n > 0 pentru orice nn, limita este L=2L = 2.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Șiruri de numere reale cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.