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 14. 04. 2019 10:23

stuart clark
Příspěvky: 1015
Reputace:   
 

matrices with limit

If  $\begin{pmatrix}
2 & 1\\ 
 1 & 0
\end{pmatrix}^n = (a_{ij}(n)).$ Then $\lim_{n\rightarrow \infty}\frac{a_{12}(n)}{a_{22}(n)}$ is

Offline

 

#2 14. 04. 2019 12:11 — Editoval krakonoš (14. 04. 2019 15:42)

krakonoš
Příspěvky: 1168
Reputace:   34 
 

Re: matrices with limit

↑ stuart clark:
Hi Stuart.
a12 in step n  is the same as a11 in step n-1 &  in step n-1 is a11=a12+a21+a22.
If $L=\lim_{n\to\infty }\frac{a_{12}}{a_{22}}$
then you will get $
L=1+1+1/L$
$
L=1+\sqrt{2}$


tg(x) je funkcí života.Jednou jsi nahoře🗽, podruhé zas dole 🗿.

Offline

 

#3 14. 04. 2019 12:56 — Editoval laszky (14. 04. 2019 13:11)

laszky
Příspěvky: 2407
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   202 
 

Re: matrices with limit

↑ stuart clark:

Hi, if it is a guessing, then I guess that $\lim_{n\rightarrow \infty}\frac{a_{12}(n)}{a_{22}(n)}=1+\sqrt{2}$ :-)

Offline

 

#4 14. 04. 2019 13:34 — Editoval krakonoš (14. 04. 2019 15:12)

krakonoš
Příspěvky: 1168
Reputace:   34 
 

Re: matrices with limit

↑ laszky:
Ahoj laszky.
Ja jsem si zkusila spocitat postupne mocniny az do radu 6,a vychazi mi,ze a12 v ntem kroku je souctem a21 plusa12 plus a22 v n-1  tem kroku a tento soucet je zaroven roven a11 v n-1 vem kroku .
A ty 2/5   jako limita (2n plus konst)/(5n plus konst)..
Uz na par tech prikladech ten pomer je docela stabilni uz po par krocich,a vychazi mi opravdu kolem2.4.Ten rozdil bude zrejme v tom ,ze konst  ale taky je jeste zavisla na n (roste s n),takze tento vypocet nebude tak presny.
Tam bude lepsi uvazovat,ze pri dosazeni stability nastane rovnost L rovno 1 plus 1 plus 1/L.Takze ta limita bude presne opravdu  jak pises ty.


tg(x) je funkcí života.Jednou jsi nahoře🗽, podruhé zas dole 🗿.

Offline

 

#5 17. 04. 2019 11:08

stuart clark
Příspěvky: 1015
Reputace:   
 

Re: matrices with limit

Thanks ↑ krakonoš:.

Offline

 

#6 17. 04. 2019 11:09

stuart clark
Příspěvky: 1015
Reputace:   
 

Re: matrices with limit

↑ laszky:

I did not understand your solution. please explain me. Thanks

Offline

 

#7 17. 04. 2019 12:44 — Editoval laszky (17. 04. 2019 12:45)

laszky
Příspěvky: 2407
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   202 
 

Re: matrices with limit

↑ stuart clark:

If you decompose the matrix into the form $A=P\Lambda P^{-1}$, then $A^n=P\Lambda^n P^{-1}$.
If the matrix $\Lambda$ is diagonal, then it is easy to compute its power.
The decomposition with diagonal matrix $\Lambda$ can be (for diagonalizable matrices) obtained via Jordan decomposition

In our case

$\begin{pmatrix}2 & 1 \\ 1 & 0  \end{pmatrix}^n = P\Lambda^n P^{-1} = \begin{pmatrix}1 & 1 \\ -1-\sqrt{2} & -1+\sqrt{2}  \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1-\sqrt{2} & 0 \\ 0 & 1+\sqrt{2}  \end{pmatrix}^n\begin{pmatrix}\frac{\sqrt{2}-1}{2\sqrt{2}} & \frac{-1}{2\sqrt{2}} \\ \frac{\sqrt{2}+1}{2\sqrt{2}} & \frac{1}{2\sqrt{2}}  \end{pmatrix} = $
$=\begin{pmatrix}1 & 1 \\ -1-\sqrt{2} & -1+\sqrt{2}  \end{pmatrix}\begin{pmatrix} (1-\sqrt{2})^n & 0 \\ 0 & (1+\sqrt{2})^n  \end{pmatrix}\begin{pmatrix}\frac{\sqrt{2}-1}{2\sqrt{2}} & \frac{-1}{2\sqrt{2}} \\ \frac{\sqrt{2}+1}{2\sqrt{2}} & \frac{1}{2\sqrt{2}}  \end{pmatrix} = $
$= \frac{1}{2\sqrt{2}}\begin{pmatrix} (1-\sqrt{2})^n(\sqrt{2}-1)+(1+\sqrt{2})^n(\sqrt{2}+1)  & (1+\sqrt{2})^n-(1-\sqrt{2})^n  \\ (1+\sqrt{2})^n-(1-\sqrt{2})^n & (1-\sqrt{2})^n(1+\sqrt{2})+(1+\sqrt{2})^n(\sqrt{2}-1) \end{pmatrix}$

since $|1-\sqrt{2}|<|1+\sqrt{2}|$ we have $\lim_{n\rightarrow \infty}\frac{a_{12}(n)}{a_{22}(n)}=  \frac{1}{\sqrt{2}-1} = 1+\sqrt{2}$

Offline

 

#8 18. 04. 2019 13:04

stuart clark
Příspěvky: 1015
Reputace:   
 

Re: matrices with limit

Thanks ↑ laszky: got it.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson