Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(u_3=u_2^2-u_2+2=4\)
\(S_1=1=\left(2-1\right)^2=\left(u_2-1\right)^2\)
\(S_2=2.5-1=9=\left(4-1\right)^2=\left(u_3-1\right)^2\)
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)
1) Có \(u_{n+1}-u_n=\dfrac{1}{2}u^2_n-2u_n+2=\dfrac{1}{2}\left(u_n-2\right)^2\) (1)
+) CM \(u_n>2\) (n thuộc N*)
n=1 : u1= 5/2 > 2 (đúng)
Giả sử n=k, uk > 2 (k thuộc N*)
Ta cần CM n = k + 1. Thật vậy ta có:
\(u_{k+1}=\dfrac{1}{2}u^2_k-u_k+2=\dfrac{1}{2}\left(u_k-2\right)^2+u_k\) (đúng)
Vậy un > 2 (n thuộc N*) (2)
Từ (1) (2) => un+1 - un > 0, hay un+1 > un
=> (un) là dãy tăng => \(\lim\limits_{n\rightarrow\infty}u_n=+\infty\)
2) \(2u_{n+1}=u^2_n-2u_n+4\)
\(\Leftrightarrow2u_{n+1}-4=u^2_n-2u_n\)
\(\Leftrightarrow2\left(u_{n+1}-2\right)=u_n\left(u_n-2\right)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{u_{n+1}-2}=\dfrac{2}{u_n\left(u_n-2\right)}=\dfrac{1}{u_n-2}-\dfrac{1}{u_n}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{u_n}=\dfrac{1}{u_n-2}-\dfrac{1}{u_{n+1}-2}\)
\(S=\dfrac{1}{u_1}+\dfrac{1}{u_2}+...+\dfrac{1}{u_n}\)
\(=\dfrac{1}{u_1-2}-\dfrac{1}{u_2-2}+\dfrac{1}{u_2-2}+...-\dfrac{1}{u_{n+1}-2}\)
\(=\dfrac{1}{u_1-2}-\dfrac{1}{u_{n+1}-2}\)
\(=2-\dfrac{1}{u_{n+1}-2}\)
\(\Leftrightarrow\lim\limits_{n\rightarrow\infty}S=2\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}u_1=1\\\frac{u_n}{n}=\frac{u_{n-1}}{n-1}+1\end{matrix}\right.\)
Đặt \(v_n=\frac{u_n}{n}\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}v_1=1\\v_n=v_{n-1}+1\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow v_n\) là CSC với công sai \(d=1\)
\(\Rightarrow v_n=1+\left(n-1\right).1=n\)
\(\Rightarrow\frac{u_n}{n}=n\Rightarrow u_n=n^2\)
Câu b có vẻ đề sai, số hạng cuối không thể là \(u_n\) mà phải là 1 số hữu hạn ví dụ \(u_{2016}\) gì đó
Hoặc nếu nó là \(u_n\) thì đề sẽ là "tìm n lớn nhất sao cho..."
Dù sao từ tổng: \(\sum u_n=\sum n^2=\frac{n\left(n+1\right)\left(2n+1\right)}{6}\) có thể dễ dàng giải được khi đề bài chính xác
Theo đề, ta có hệ thức: \(\begin{cases} u_1 = 2 \\ u_n = \dfrac{\sum_{k=1}^{n-1} k u_k}{n(n^2-1)} \quad (\forall n \ge 2) \end{cases}\)
=>\(n(n^2-1)u_n = \sum_{k=1}^{n-1} k u_k \quad (1)\)
Với n+1(n>=2) thì ta sẽ có: \((n+1)((n+1)^2-1)u_{n+1} = \sum_{k=1}^{n} k u_k = \sum_{k=1}^{n-1} k u_k + n u_n\) (2)
Thay (1) vào vế phải của (2), ta được: \((n+1)n(n+2)u_{n+1} = n(n^2-1)u_n + n u_n = n(n^2 - 1 + 1)u_n = n^3 u_n\)
=>\((n+1)(n+2)u_{n+1} = n^2 u_n\)
=>\(\dfrac{u_{n+1}}{u_n} = \dfrac{n^2}{(n+1)(n+2)}\)
=>\(u_n = u_1 \cdot \dfrac{u_2}{u_1} \cdot \dfrac{u_3}{u_2} \cdots \dfrac{u_n}{u_{n-1}}\)
=>\(u_n = 2 \cdot \prod_{k=1}^{n-1} \dfrac{k^2}{(k+1)(k+2)}\)
\(\prod_{k=1}^{n-1}\dfrac{k^2}{(k+1)(k+2)}=\dfrac{\left(\prod_{k=1}^{n-1} k\right)^2}{\left(\prod_{k=1}^{n-1} (k+1)\right) \left(\prod_{k=1}^{n-1} (k+2)\right)}\)
\(=\dfrac{((n-1)!)^2}{n! \cdot\dfrac{(n+1)!}{2}}\)
\(=\dfrac{2((n-1)!)^2}{n!(n+1)!}\)
\(=\dfrac{2}{n^2(n+1)}\)
Do đó: \(u_n = 2 \cdot \dfrac{2}{n^2(n+1)} = \dfrac{4}{n^2(n+1)}\)