Ακολουθία από Εσθονία

Συντονιστές: achilleas, emouroukos, silouan

DrStrange
Δημοσιεύσεις: 32
Εγγραφή: Τετ Μάιος 08, 2019 8:30 pm

Ακολουθία από Εσθονία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από DrStrange » Δευ Οκτ 05, 2020 8:32 pm

Μια ακολουθία θετικών πραγματικών a_1,a_2,... ικανοποιεί την σχέση: a_n = a_{n-1}+a_{n-2} για κάθε n \ge 3. Μια ακολουθία b_1,b_2... ορίζεται από τις εξισώσεις b_1=a_1 και b_n = a_n + (b_1+b_3+...+b_{n-1}) για κάθε άρτιο n>1 και b_n =a_n +(b_2+b_4+...+b_{n-1}) για κάθε περιττό n>1. Να αποδειχτεί πώς αν n \ge 3 τότε \dfrac{1}{3} < \dfrac{b_n}{n\cdot a_n}.



Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 8989
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Ακολουθία από Εσθονία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres » Τετ Οκτ 07, 2020 4:56 pm

Θα δείξω αρχικά το ακόλουθο:

Λήμμα: Για κάθε n \geqslant 1 ισχύει ότι \displaystyle \sum_{k=0}^{\infty} (n-1-2k)a_{n-1-2k} \geqslant (n-3)a_n. (Θεωρώ a_i = 0 για i < 0.)

Απόδειξη λήμματος: Για n=1,2,3 είναι προφανές. Για το επαγωγικό βήμα έχω

\displaystyle \begin{aligned}  
\sum_{k=0}^{\infty} (n-1-2k)a_{n-1-2k} &= (n-1)a_{n-1} + \sum_{r=0}^{\infty} (n-3-2r)a_{n-3-2r} \\ 
&\geqslant (n-1)a_{n-1} + (n-5)a_{n-2} \\ 
&= (n-3)(a_{n-1}+a_{n-2}) + 2(a_{n-1} - a_{n-2}) \\ 
&\geqslant (n-3)a_n 
\end{aligned}

Αυτό ολοκληρώνει την απόδειξη του λήμματος. \square

Για το ζητούμενο θα πάμε πάλι επαγωγικά.

Έχουμε b_2 = a_2 + b_1 = a_2 + a_1 = a_3 και \displaystyle b_3 = a_3 + b_2 = 2a_3 > \frac{3a_3}{3}. Το ζητούμενο λοιπόν ισχύει για n = 3.

Επαγωγικά έχουμε

\displaystyle  \begin{aligned} 
b_n &= a_n + \sum_{k=0}^{\infty} b_{n-1-2k} \\ 
&> a_n + \frac{1}{3}\sum_{k=0}^{\infty} (n-1-2k)a_{n-1-2k} \\ 
&\geqslant a_n + \frac{(n-3)a_n}{3} = na_n 
\end{aligned}

όπου στην τελευταία ανισότητα χρησιμοποιήσαμε το λήμμα.


ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ακολουθία από Εσθονία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Τετ Οκτ 07, 2020 8:21 pm

Ειναι εύκολο να δούμε ότι τελικά για όλα τα n \ge 3
είναι
\displaystyle b_n = a_{n+1} + (b_1+b_2+...+b_{n-2})

Επαγωγή με δύο προηγούμενα.
Για τα αρχικά ισχύει.

\displaystyle 3b_{n+1} = 3a_{n+2} + 3(b_1+b_2+...+b_{n-2})+3b_{n-1}= 3a_{n+2} + 3(b_{n}-a_{n+1})+3b_{n-1}
\displaystyle > 3a_{n+2}+na_{n}-3a_{n+1}+(n-1)a_{n-1}> (n+1)a_{n+1}

(παρέλειψα απλές πράξεις στο τελευταίο βήμα


Απάντηση

Επιστροφή σε “Άλγεβρα - Επίπεδο Αρχιμήδη (Seniors)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 5 επισκέπτες