Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a)
\(u_1=5\)
\(u_2-u_1=1\)
\(u_3-u_2=4\)
............
\(u_n-u_{n-1}=3\left(n-1\right)-2=3n-5\)
Cộng từng vế của đẳng thức và rút gọn ta được:
\(u_n=5+1+4+7+...+3n-5\)
\(=5+\dfrac{\left(3n-5+1\right)\left(n-1\right)}{2}=5+\dfrac{\left(3n-4\right)\left(n-1\right)}{2}\).
Vậy \(u_n=5+\dfrac{\left(3n-4\right)\left(n-1\right)}{2}\) với \(n\ge1\).
Xét hiệu:
\(u_1=5\)
\(u_n-u_{n-1}=3n-5\) \(\left(n\ge2\right)\)
Với \(n\ge2\) thì \(3n-5>0\) nên \(u_n>u_{n-1}\).
Vậy \(\left(u_n\right)\) là dãy số tăng.
\(u_3=u_2^2-u_2+2=4\)
\(S_1=1=\left(2-1\right)^2=\left(u_2-1\right)^2\)
\(S_2=2.5-1=9=\left(4-1\right)^2=\left(u_3-1\right)^2\)
Dự đoán \(S_n=\left(u_{n+1}-1\right)^2\)
Ta sẽ chứng minh bằng quy nạp:
- Với \(n=1;2\) đúng (đã kiểm chứng bên trên với \(S_1;S_2\))
- Giả sử đẳng thức đúng với \(n=k\)
Hay \(S_k=\left(u_1^2+1\right)\left(u_2^2+1\right)...\left(u_k^2+1\right)-1=\left(u_{k+1}-1\right)^2\)
Ta cần chứng minh:
\(S_{k+1}=\left(u_1^2+1\right)\left(u_2^2+1\right)...\left(u_k^2+1\right)\left(u_{k+1}^2+1\right)-1=\left(u_{k+2}-1\right)^2\)
Thật vậy:
\(S_{k+1}=\left[\left(u_{k+1}-1\right)^2+1\right]\left(u_{k+1}^2+1\right)-1\)
\(=\left(u_{k+1}^2-2u_{k+1}+2\right)\left(u_{k+1}^2+1\right)-1\)
\(=\left(u_{k+2}-u_{k+1}\right)\left(u_{k+2}+u_{k+1}-1\right)-1\)
\(=u_{k+2}^2-u_{k+2}-u_{k+1}^2+u_{k+1}-1\)
\(=u_{k+2}^2-u_{k+2}+2-u_{k+2}-1\)
\(=\left(u_{k+2}-1\right)^2\) (đpcm)
\(\begin{cases} u_1 = 4 \\ u_{n+1} = \frac{3n}{n+1} u_n - \frac{2n^2 + 6n + 3}{n^2 (n+1)^3} \end{cases}\)
=>\(\frac{(n+1) u_{n+1}}{3^{n+1}} = \frac{n u_n}{3^n} - \frac{2n^2 + 6n + 3}{3^{n+1} \cdot n^2 (n+1)^2}\)
Đặt \(v_n = \frac{n u_n}{3^n}\)
=>\(\) \(v_1 = \frac{1 \cdot 4}{3^1} = \frac{4}{3}\)
Hệ thức sẽ trở thành:
\(v_{n+1} - v_n = -\frac{2n^2 + 6n + 3}{3^{n+1} \cdot n^2 (n+1)^2}\)
\(\frac{2n^2 + 6n + 3}{3^{n+1} n^2 (n+1)^2} = \frac{3(n+1)^2 - n^2}{3^{n+1} n^2 (n+1)^2} = \frac{1}{3^n \cdot n^2} - \frac{1}{3^{n+1} (n+1)^2}\)
=>\(v_{n+1} - v_n = \frac{1}{3^{n+1} (n+1)^2} - \frac{1}{3^n \cdot n^2}\)
Cộng các sai phân tử từ 1 đến n-1, ta có:
\(\sum_{k=1}^{n-1} (v_{k+1} - v_k) = \sum_{k=1}^{n-1} \left( \frac{1}{3^{k+1} (k+1)^2} - \frac{1}{3^k \cdot k^2} \right)\)
=>\(v_n - v_1 = \frac{1}{3^n \cdot n^2} - \frac{1}{3^1 \cdot 1^2}\)
\(v_n - \frac{4}{3} = \frac{1}{3^n \cdot n^2} - \frac{1}{3} \implies v_n = 1 + \frac{1}{3^n \cdot n^2}\)
=>\(\frac{n u_n}{3^n}=1+\frac{1}{3^n \cdot n^2}\)
=>\(u_{n}=\frac{3^n}{n}+\frac{1}{n^3}\)
\(\frac{n u_n}{4} = \frac{3^n \cdot v_n}{4} = \frac{3^n}{4} \left( 1 + \frac{1}{3^n \cdot n^2} \right) = \frac{3^n}{4} + \frac{1}{4n^2}\)
=>\(\lim \left( \frac{n u_n}{4} \right) = +\infty\)