Ponieważ
am+i ~ a. = y/r + a.- y/r + a.., = a.-o.-i
y/r + a. + y/r + a._t '
więc
co oznacza, że ciąg (aj jest rosnący.
Z równania a-+1 = y/r + am. otrzymujemy oi+i = r + am.
Stąd
—— + — am+l °m4
r a. r
< — + — = —7=+ 1 fli x/r
oznacza to, że ciąg (aj jest ograniczony z góry przez liczbę y/r + 1. Jest więc zbieżny. Oznaczmy jego granicę przez g. Z warunku a£+1 =r + am mamy: lim (<£+,) = r + lim am.
czyli
g2 = r + g, a stąd g2 — g — r = 0.
'y * ,. 1 + ■N/T+~4r
Zatem lim a_ =--.
• -00 " 2
2) Rozumowanie analogiczne jak w 1) Odp. lim an = r.
■-♦00
3.32. a.*, =(y + = ya, + - ya„-i =
Stąd
fl«+i - a. = y(fl» - an_ 1), dla n = 2, 3, 4,... czyli
a2 - ai = (fi ~ «) = (P - a) *7°, a3 - a2 = 7(«2 ~ «i) = (P - a)-y\
~ *3 = 7(^3 -a2) = (P- a) y2» a, - = y(a4 -a3) = (£- a) y3
«»+i -a„ = y" 1 («-/*)•
Dodając powyższe nierówności stronami otrzymamy.
O.+ I §§! = (/?-a)(y° + y' + _ + 7*~') =
— (P~ ®)
■ /-l
y — i *
stąd fl„+i = a, +(fi-a)
f-1
y-l
Zatem ciąg n, jest zbieżny, jeśli \y\ < 1 i wówczas
lim am =
la7 — P
Jeśli y = 1, to am+2 = 2am+t - aH, czyli
fl«+2 fln+l = °n+l ”flą*
Zatem w tym przypadku (aj jest ciągiem arytmetycznym zbieżnym wówczas, gdy a = /?.
Jeśli y = -1, to a„+2 = a„
Ciąg (aj ma wtedy postać a, ot, /?, ot, /J, ...jest więc zbieżny tylko wówczas, gdy ot = P
Jeśli |y| < 1, to (aj jest ciągiem zbieżnym dla dowolnego ot, 0 do liczby ^ | » co wykazano już wyżej.
3.33. Wskazówka.
5 14 27 2n2 — w — 1 1-5 2*7 3-9
9 20 35 2n2 + n- l~3-3 4-5 5-7
(n — 1) (2w + 1) 1 -2-3-...-(n — 1)
(n + 1) (2/i - 1) ~ 3-4*5~.(n + 1)
. 5 • 7 • 9 •... • (2/i j- 1) 1-2 2n + 1 _
^ ‘ 5 • 7 •• (2/i — 1) n(n+l) 3
= 2 2/i + 1
3 n2 + n *
|3*34- Ponieważ n3 = = 0, więc uu_, = 0 dla fce2V+.
Natomiast
„ _ 4k2 fe _ 2Ł2___
I_ 2*+2 (2k + 1) (2k + 2) Ulk (fc + 1) (2k + 1) 24
99