Problemă rezolvată de Șiruri de numere reale

MediuȘiruri de numere realeNumere ComplexeAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Fie șirul (an)n0(a_n)_{n \ge 0} definit prin a0=1a_0=1, a1=2a_1=2 și relația de recurență an+2=2an+12ana_{n+2} = 2a_{n+1} - 2a_n, pentru orice n0n \ge 0. a) Determinați termenul general al șirului. b) Calculați limnann2n\lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{n \cdot 2^n}.

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
13 puncte
Scriem ecuația caracteristică asociată recurenței: r22r+2=0r^2 - 2r + 2 = 0. Rădăcinile sunt r1=1+ir_1 = 1+i și r2=1ir_2 = 1-i.\n
23 puncte
Termenul general are forma an=A(1+i)n+B(1i)na_n = A (1+i)^n + B (1-i)^n. Din condițiile inițiale, obținem sistemul: A+B=1A + B = 1 și A(1+i)+B(1i)=2A(1+i) + B(1-i) = 2. Rezolvând, găsim A=12i2A = \frac{1}{2} - \frac{i}{2} și B=12+i2B = \frac{1}{2} + \frac{i}{2}.\n
32 puncte
Putem scrie an=(12i2)(1+i)n+(12+i2)(1i)na_n = \left( \frac{1}{2} - \frac{i}{2} \right) (1+i)^n + \left( \frac{1}{2} + \frac{i}{2} \right) (1-i)^n. Folosind forma trigonometrică, 1+i=2eiπ/41+i = \sqrt{2} e^{i\pi/4} și 1i=2eiπ/41-i = \sqrt{2} e^{-i\pi/4}, obținem an=2n/2(cos(nπ/4)+sin(nπ/4))a_n = 2^{n/2} \left( \cos(n\pi/4) + \sin(n\pi/4) \right).\n
42 puncte
Pentru calculul limitei, observăm că an2n/22=2n/2+1|a_n| \le 2^{n/2} \cdot 2 = 2^{n/2 + 1} (deoarece cos,sin1|\cos|, |\sin| \le 1). Atunci ann2n2n/2+1n2n=2n2n/20\left| \frac{a_n}{n \cdot 2^n} \right| \le \frac{2^{n/2 + 1}}{n \cdot 2^n} = \frac{2}{n \cdot 2^{n/2}} \to 0 când nn \to \infty. Prin urmare, limnann2n=0\lim_{n \to \infty} \frac{a_n}{n \cdot 2^n} = 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.