Cho dãy số (un)xác định bởi
{u1=12un+1=√u2n+4un+un2,(n≥1)
Đặt vn=n∑i=11u2i, khẳng định nào sau đây đúng?
Trả lời bởi giáo viên
Xét {u_{n + 1}} - {u_n} = \dfrac{{\sqrt {u_n^2 + 4{u_n}} + {u_n}}}{2} - {u_n}
= \dfrac{{\sqrt {u_n^2 + 4{u_n}} - {u_n}}}{2} > \dfrac{{\sqrt {u_n^2} - {u_n}}}{2} = 0
\Rightarrow \left( {{u_n}} \right) là dãy tăng.
Giả sử \lim {u_n} = a thì a > 0 và a = \dfrac{{\sqrt {{a^2} + 4a} + a}}{2} \Leftrightarrow a = \sqrt {{a^2} + 4a} \Leftrightarrow {a^2} = {a^2} + 4a \Rightarrow a = 0 (vô lý).
Suy ra \lim {u_n} = + \infty
\begin{array}{l}{u_n} = \dfrac{{\sqrt {u_{n - 1}^2 + 4{u_{n - 1}}} + {u_{n - 1}}}}{2} \\ \Leftrightarrow 2{u_n} - {u_{n - 1}} = \sqrt {u_{n - 1}^2 + 4{u_{n - 1}}} \\ \Leftrightarrow 4u_n^2 - 4{u_n}{u_{n - 1}} + u_{n - 1}^2 = u_{n - 1}^2 + 4{u_{n - 1}} \\ \Leftrightarrow u_n^2 = \left( {{u_n} + 1} \right){u_{n - 1}}\end{array}
\begin{array}{l} \Rightarrow \frac{1}{{u_n^2}} = \frac{1}{{\left( {{u_n} + 1} \right){u_{n - 1}}}} = \frac{{\left( {{u_n} + 1} \right) - {u_n}}}{{\left( {{u_n} + 1} \right){u_{n - 1}}}}\\ = \frac{{{u_n} + 1}}{{\left( {{u_n} + 1} \right){u_{n - 1}}}} - \frac{{{u_n}}}{{\left( {{u_n} + 1} \right){u_{n - 1}}}} = \frac{1}{{{u_{n - 1}}}} - \frac{{{u_n}}}{{u_n^2}}\\ = \frac{1}{{{u_{n - 1}}}} - \frac{1}{{{u_n}}}\\ \Rightarrow \frac{1}{{u_n^2}} = \frac{1}{{{u_{n - 1}}}} - \frac{1}{{{u_n}}} \end{array}
Do đó:
{v_n} = \sum\limits_{i = 1}^n {\dfrac{1}{{u_i^2}}} = \dfrac{1}{{u_1^2}} + \left( {\dfrac{1}{{{u_1}}} - \dfrac{1}{{{u_2}}}} \right) + \left( {\dfrac{1}{{{u_2}}} - \dfrac{1}{{{u_3}}}} \right) + ... + \left( {\dfrac{1}{{{u_{n - 1}}}} - \dfrac{1}{{{u_n}}}} \right) = \dfrac{1}{{u_1^2}} + \dfrac{1}{{{u_1}}} - \dfrac{1}{{{u_n}}} = 6 - \dfrac{1}{{{u_n}}} \Rightarrow \lim {v_n} = \lim \left( {6 - \dfrac{1}{{{u_n}}}} \right) = 6 - 0 = 6.
Hướng dẫn giải:
- Biến đổi, rút gọn biểu thức {v_n} rồi tính giới hạn.