Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 10. 10. 2011 02:54

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

real sequence

Let $(x_n)_ {n\in\ N}$ dedined by  $x_0= 5$ and $x_{n+1}= x_n + \frac 1{x_n}$
Find an interval I of length 1 such as $x_{1000} \in I$

Good luck
Vanok


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#2 10. 10. 2011 08:52 — Editoval Marian (10. 10. 2011 12:43)

Marian
Místo: Mosty u Jablunkova
Příspěvky: 2512
Škola: OU
Pozice: OA, VSB-TUO
Reputace:   67 
 

Re: real sequence

↑ vanok:

From the recurrence equation we get

Offline

 

#3 10. 10. 2011 10:03

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: real sequence

Hi ↑ Marian:: nice
Challenge:Find an interval $I_1$ of length 0,1 such as $ x_{1000} \in I_1$

Good luck
Vanok


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#4 11. 10. 2011 09:58 — Editoval Orel (11. 10. 2011 20:32)

Orel
Zelenáč
Místo: Huatulco
Příspěvky: 13
 

Re: real sequence

$\[\begin{array}{l}
x_{n + 1}^2 = x_n^2 + 2 + \frac{1}{{x_n^2}},\\
x_{n + 1}^2 - x_n^2 = 2 + \frac{1}{{x_n^2}},\\
\sum\limits_{n = 0}^{99} {(x_{n + 1}^2 - x_n^2)}  = 2{\mkern 1mu} 00 + \sum\limits_{n = 0}^{99} {\frac{1}{{x_n^2}}} \\
x_{100}^2 - x_0^2 = 200 + \sum\limits_{n = 0}^{99} {\frac{1}{{x_n^2}}} \\
x_{100}^2 = 225 + \sum\limits_{n = 0}^{99} {\frac{1}{{x_n^2}}} \\
\sqrt {225}  \le {x_{100}} \le \sqrt {225 + 100\cdot\frac{1}{{25}}} \\
15 \le {x_{100}} \le 15.14\\
\sum\limits_{n = 0}^{999} {(x_{n + 1}^2 - x_n^2)}  = 2{\mkern 1mu} 000 + \sum\limits_{n = 0}^{99} {\frac{1}{{x_n^2}}}  + \sum\limits_{n = 100}^{999} {\frac{1}{{x_n^2}}} \\
x_{1000}^2 - x_0^2 = 2000 + \sum\limits_{n = 0}^{99} {\frac{1}{{x_n^2}}}  + \sum\limits_{n = 100}^{999} {\frac{1}{{x_n^2}}} \\
x_{1000}^2 \le 2025 + \sum\limits_{n = 0}^{99} {\frac{1}{{{5^2}}}}  + \sum\limits_{n = 100}^{999} {\frac{1}{{{{15}^2}}}}  = \\
 = 2025 + \frac{{100}}{{25}} + \frac{{900}}{{225}} = 2025 + 4 + 4 = 2033\\
45 = \sqrt {2025}  \le {x_{1000}} \le \sqrt {2033}  \le 45.09\\
45 \le {x_{1000}} \le 45.09
\end{array}\]$
$\[{{x}_{1000}}\in \left\langle 45\ ,\ 45.09 \right\rangle \]$
Mucha suerte
Orel


Para ir delante de los demás, se necesita ver más que ellos

Offline

 

#5 11. 10. 2011 15:20

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: real sequence


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#6 16. 10. 2011 13:51

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: real sequence

In a week I would put here my solution of challenge

Vanok


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#7 23. 10. 2011 00:38 — Editoval vanok (23. 10. 2011 01:51)

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: real sequence

In my demonstration the first part: $45 < x_{1000}$ is identical to those of Marian and Orel.

We put for all x in N $u_n=x_n^2$,
immediately for all x in N $u_{n+1}= u_n + \frac 1{u_n} +2$
and by recurrence we have for all x \in N $u_n= u_0 + \sum_ {k=0} ^{n-1} \frac 1{u_k}+ 2n$
As $u_n$ are positive, or all x \in N $u_n\ge u_0 + 2n$   



Let $k\geq 0$, we have
$ \frac 1 {2(k+1)+u_0} \leq {\int_k^{k+1}{\frac1{2t+u_0}}\mathrm{d}t} \leq \frac 1 {2k+u_0}$
By adding of $k=0$ to $k=n-1$,  we obtain
$\sum_ {k=1} ^n \frac 1 {2k+u_0}  \leq {\int_0^n{\frac1{2t+u_0}}\mathrm{d}t}=\frac12\ln(1+\frac{2n}{u_0}) \leq \sum_ {k=0} ^{n-1} \frac 1 {2k+u_0}  $
Thus
$\sum_ {k=0} ^{n-1} \frac 1{u_k}\leq \sum_ {k=0} ^{n-1} \frac 1 {2k+u_0} 
\leq\frac12\ln(1+\frac{2n}{u_0}) +\frac1{u_0}-\frac1{u_0 +2n}$
Finally,
for all  n in N $u_0+2n \leq u_n \leq u_0 + \frac1{u_0} +2n +\frac12\ln(1+\frac{2n}{u_0})$
So for  $n=1000$ and $ x_0=5$ we have
$45^2= 2025 \leq u_1000 \leq 2025 +0,04 +\frac12\ln 81$
and finally $x_1000 \in I_1=[45; 45,1]$

Remark 1:ln is natural logarithm
Remark 2:sequence  $x_n$  is divergent
Remarque 3:$ x_n \thicksim \sqrt {2n}$ in infinity


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson