Problemă rezolvată de Șiruri de numere reale

MediuȘiruri de numere realeFuncția de gradul al II-leaAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Fie șirul (an)n1(a_n)_{n \ge 1} definit prin a1=αa_1 = \alpha, unde α>0\alpha > 0, și an+1=12(an+2an)a_{n+1} = \frac{1}{2} \left( a_n + \frac{2}{a_n} \right) pentru n1n \ge 1. Arătați că pentru orice α>0\alpha > 0, șirul este convergent și determinați limita sa. Pentru α=1\alpha = 1, calculați a3a_3.

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
11 punct
Prin inducție, an>0a_n > 0 pentru orice n1n \ge 1, deoarece α>0\alpha>0 și operațiile păstrează pozitivitatea.
23 puncte
Folosind inegalitatea mediilor, an+1=12(an+2an)an2an=2a_{n+1} = \frac{1}{2} \left( a_n + \frac{2}{a_n} \right) \ge \sqrt{a_n \cdot \frac{2}{a_n}} = \sqrt{2}, pentru n1n \ge 1.
32 puncte
Pentru n2n \ge 2, an2a_n \ge \sqrt{2}, deci an+1ana_{n+1} \le a_n deoarece 12(an+2an)an2ananan2\frac{1}{2} \left( a_n + \frac{2}{a_n} \right) \le a_n \Leftrightarrow \frac{2}{a_n} \le a_n \Leftrightarrow a_n \ge \sqrt{2}. Astfel, șirul este descrescător și mărginit.
43 puncte
Fie L=limnanL = \lim_{n \to \infty} a_n. Trecând la limită în relația de recurență, L=12(L+2L)L = \frac{1}{2} \left( L + \frac{2}{L} \right), ce conduce la L2=2L^2 = 2, deci L=2L = \sqrt{2} (deoarece an>0a_n > 0).
51 punct
Pentru α=1\alpha=1, a2=12(1+21)=32a_2 = \frac{1}{2} \left( 1 + \frac{2}{1} \right) = \frac{3}{2}, a3=12(32+23/2)=12(32+43)=12176=1712a_3 = \frac{1}{2} \left( \frac{3}{2} + \frac{2}{3/2} \right) = \frac{1}{2} \left( \frac{3}{2} + \frac{4}{3} \right) = \frac{1}{2} \cdot \frac{17}{6} = \frac{17}{12}.

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.