Chủ đề này có 3 trả lời

[Drago]

Cho dãy số $(x_n)$ biết $x_1=a; x_{n+1}=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3 (\forall n \in N, n \ge 1)$

1. Với $a=3$, chứng minh rằng dãy $(x_n)$ có giới hạn hữu hạn và tìm giới hạn đó.

2. Chứng minh rằng với mọi $a \in [-2;6]$, dãy $(x_n)$ có giới hạn hữu hạn.

[WaduPunch]

$a)$Ta có: Xét $x_{n+1}-4=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3-4=-\frac{1}{8}(x_n+2)(x_n-4)^2 (1)$

và $x_{n+1}-2=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3-2=-\frac{1}{8}(x_n-2)(x_n-2-2 \sqrt{3})(x_n-2+2 \sqrt{3}) (2)$

Theo bài ra ta có: $x_1=3$ nên từ $(2)=> x_2>2$ nên từ $(1)=> x_2<4=>2<x_2<4$

Quy nạp tương tự như trên ta có $2 \leq x_n \leq 4 \forall n\in \mathbb{N}, n>1 (*) $

Mặt khác: Xét $x_{n+1}-x_{n}=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3-x_n=\frac{1}{8}x_n(4-x_n)(x_n-2) (**)$

Từ $(*)$ và $(**)$ ta có $x_{n+1} \geq x_n \forall n\in \mathbb{N}, n>1$

$=> (x_n)$ tăng và $(x_n)$ bị chặn$=>(x_n)$ hội tụ

Đặt $\lim x_n=L $ ta có: $L=\frac{3}{4}L^2-\frac{1}{8}L^3$ mà $(x_n)$ tăng, $x_n \leq 4$ nên $L=4$

Vậy $\lim x_n=4$

$b)$Ta có: $x_{n+1}=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3=\frac{1}{8}x_n^2(6-x_n)(3)$

Ta thấy: 

TH1: $a\in [-2,2-2 \sqrt{3}]$ thì $\left\{\begin{matrix} (3)=>x_2>0 \\(2)=>x_2>2\\(1)=>x_2<4 \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} (3)=>x_3>0 \\ (2)=>x_3>2\\(1)=>x_2<4 \end{matrix}\right.$

Quy nạp tương tự ta có: $2<x_n<4 \forall n \in \mathbb{N}, n>1$. Kết hợp với $(**)$ ta có $(x_n)$ tăng và bị chặn $=> (x_n) $ hội tụ

TH2: $a\in [2-2 \sqrt{3},2]$ thì $\left\{\begin{matrix} (3)=>x_2>0 \\(2)=>x_2<2(1) \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} (3)=>x_3>0 \\ (2)=>x_3<2 \end{matrix}\right.$

Quy nạp tương tự ta có :$0<x_n<2 \forall n \in \mathbb{N}, n>1$. Kết hợp với $(**)$ ta có $(x_n)$ giảm và bị chặn $=> (x_n) $ hội tụ

TH3: $a\in [2,6]$ thì $\left\{\begin{matrix} (3)=>x_2>0 \\ (1)=>x_2<4 \\(2)=>x_2>2 \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} (3)=>x_3>0 \\(1)=>x_3<4\\(2)=>x_3>2 \end{matrix}\right.$

Quy nạp tương tự ta có: $2<x_n<4 \forall n \in \mathbb{N}, n>1$. Kết hợp với $(**)$ ta có $(x_n)$ tăng và bị chặn $=> (x_n) $ hội tụ

Ta có đpcm

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi WaduPunch: 05-05-2019 - 21:35

[Love is color primrose]

$a)$Ta có: Xét $x_{n+1}-4=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3-4=-\frac{1}{8}(x_n+2)(x_n-4)^2 (1)$

và $x_{n+1}-2=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3-2=-\frac{1}{8}(x_n-2)(x_n-2-2 \sqrt{3})(x_n-2+2 \sqrt{3}) (2)$

Theo bài ra ta có: $x_1=3$ nên từ $(2)=> x_2>2$ nên từ $(1)=> x_2<4=>2<x_2<4$

Quy nạp tương tự như trên ta có $2 \geq x_n \geq 4 \forall n\in \mathbb{N}, n>1 (*) $

Mặt khác: Xét $x_{n+1}-x_{n}=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3-x_n=\frac{1}{8}x_n(4-x_n)(x_n-2) (**)$

Từ $(*)$ và $(**)$ ta có $x_{n+1} \geq x_n \forall n\in \mathbb{N}, n>1$

$=> (x_n)$ tăng và $(x_n)$ bị chặn$=>(x_n)$ hội tụ

Đặt $\lim x_n=L $ ta có: $L=\frac{3}{4}L^2-\frac{1}{8}L^3$ mà $(x_n)$ tăng, $x_n \leq 4$ nên $L=4$

Vậy $\lim x_n=4$

$b)$Ta có: $x_{n+1}=\frac{3}{4}x_n^2-\frac{1}{8}x_n^3=\frac{1}{8}x_n^2(6-x_n)(3)$

Ta thấy: 

TH1: $a\in [-2,2-2 \sqrt{3}]$ thì $\left\{\begin{matrix} (3)=>x_2>0 \\(2)=>x_2>2\\(1)=>x_2<4 \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} (3)=>x_3>0 \\ (2)=>x_3>2\\(1)=>x_2<4 \end{matrix}\right.$

Quy nạp tương tự ta có: $2<x_n<4 \forall n \in \mathbb{N}, n>1$. Kết hợp với $(**)$ ta có $(x_n)$ tăng và bị chặn $=> (x_n) $ hội tụ

TH2: $a\in [2-2 \sqrt{3},2]$ thì $\left\{\begin{matrix} (3)=>x_2>0 \\(2)=>x_2<2(1) \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} (3)=>x_3>0 \\ (2)=>x_3<2 \end{matrix}\right.$

Quy nạp tương tự ta có :$0<x_n<2 \forall n \in \mathbb{N}, n>1$. Kết hợp với $(**)$ ta có $(x_n)$ giảm và bị chặn $=> (x_n) $ hội tụ

TH3: $a\in [2,6]$ thì $\left\{\begin{matrix} (3)=>x_2>0 \\ (1)=>x_2<4 \\(2)=>x_2>2 \end{matrix}\right. <=>\left\{\begin{matrix} (3)=>x_3>0 \\(1)=>x_3<4\\(2)=>x_3>2 \end{matrix}\right.$

Quy nạp tương tự ta có: $2<x_n<4 \forall n \in \mathbb{N}, n>1$. Kết hợp với $(**)$ ta có $(x_n)$ tăng và bị chặn $=> (x_n) $ hội tụ

Ta có đpcm

 

Ý a) quy nạp ta có $2\leq x_{n}\leq 4$

[WaduPunch]

Ý a) quy nạp ta có $2\leq x_{n}\leq 4$

Sr, Mình ghi nhầm. Thanks bạn

Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi WaduPunch: 05-05-2019 - 17:30