Problemă rezolvată de Șiruri de numere reale

MediuȘiruri de numere realeProgresii AritmeticeAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Fie șirul (xn)n1(x_n)_{n \geq 1} astfel încât x1,x2,x3x_1, x_2, x_3 sunt în progresie aritmetică și xn+2=xn+1+xn2x_{n+2} = \frac{x_{n+1} + x_n}{2} pentru n1n \geq 1. Dacă x1=5x_1 = 5 și x3=9x_3 = 9, determinați termenul general xnx_n și calculați limnxn\lim_{n \to \infty} x_n.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
12 puncte
Din condiția că x1,x2,x3x_1, x_2, x_3 sunt în progresie aritmetică, avem 2x2=x1+x32x_2 = x_1 + x_3, deci 2x2=5+9=142x_2 = 5 + 9 = 14, astfel x2=7x_2 = 7.
25 puncte
Rezolvăm relația de recurență xn+2=xn+1+xn2x_{n+2} = \frac{x_{n+1} + x_n}{2}. Considerăm șirul (yn)(y_n) cu yn=xn+1xny_n = x_{n+1} - x_n. Atunci yn+1=xn+2xn+1=xn+1+xn2xn+1=xnxn+12=12yny_{n+1} = x_{n+2} - x_{n+1} = \frac{x_{n+1} + x_n}{2} - x_{n+1} = \frac{x_n - x_{n+1}}{2} = -\frac{1}{2} y_n. Deci (yn)(y_n) este o progresie geometrică cu rația 12-\frac{1}{2}. Cum y1=x2x1=75=2y_1 = x_2 - x_1 = 7 - 5 = 2, avem yn=2(12)n1y_n = 2 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1}. Apoi, xn=x1+k=1n1yk=5+k=1n12(12)k1=5+21(12)n11(12)=5+43(1(12)n1)=19343(12)n1x_n = x_1 + \sum_{k=1}^{n-1} y_k = 5 + \sum_{k=1}^{n-1} 2 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right)^{k-1} = 5 + 2 \cdot \frac{1 - \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1}}{1 - \left(-\frac{1}{2}\right)} = 5 + \frac{4}{3} \left(1 - \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1}\right) = \frac{19}{3} - \frac{4}{3} \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1}.
33 puncte
Calculăm limita: limnxn=limn(19343(12)n1)=193\lim_{n \to \infty} x_n = \lim_{n \to \infty} \left( \frac{19}{3} - \frac{4}{3} \left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1} \right) = \frac{19}{3}, deoarece (12)n10\left(-\frac{1}{2}\right)^{n-1} \to 0.

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.