Określ wzór ogólny ciągu.
Major:
a1=5
an+1=4an−5
Bogdan:
Mamy ciąg podany rekurencyjnie.
Zapisujemy kilka kolejnych wyrazów tego ciągu:
a
1 = 5
a
2 = 4*5 − 5 = 5(4 − 1) = 15
a
3 = 4*(4*5 − 5) − 5 = 4*4*5 − 4*5 − 5 = 5*4
2 − 5*4
1 − 5 = 5(4
2 − 4
1 − 1) = 55
a
4 = 4*(4*4*5 − 4*5 − 5) − 5 = 4*4*4*5 − 4*4*5 − 4*5 − 5 = 5*4
3 − 5*4
2 − 5*4
1 − 5
= 5(4
3 − 4
2 − 4
1 − 1) = 215
Dostrzegamy pewną prawidłowość, która pozwala na wysunięcie przypuszczenia:
a
n = 5(4
n−1 − (1 + 4 + 4
2 + 4
3 + ... + 4
n−2))
Wyrażenie 1 + 4 + 4
2 + 4
3 + ... + 4
n−2 jest sumą n−1 wyrazów ciągu geometrycznego.
| 4n−1 − 1 | | 4n−1 − 1 | |
1 + 4 + 42 + 43 + ... + 4n−2 = 1* |
| = |
| |
| 4 − 1 | | 3 | |
| 4n−1 − 1 | | 3*4n−1 − 4n−1 + 1 | |
an = 5(4n−1 − |
| ) = 5 * |
| = |
| 3 | | 3 | |
| 5 | |
a1 = |
| * (2*40 + 1) = 5 |
| 3 | |
| 5 | |
a2 = |
| * (2*41 + 1) = 15 |
| 3 | |
| 5 | |
a3 = |
| * (2*42 + 1) = 55 |
| 3 | |
| 5 | |
a4 = |
| * (2*43 + 1) = 215 itd. |
| 3 | |
| 5 | |
Odp.: an = |
| * (2*4n−1 + 1) |
| 3 | |