Bài toán:
Cho dãy số (u_n) xác định như sau:
\left\{\begin{matrix}u_1&=&\alpha\\u_{n+1}&=&au_n^2+bu_n+c, \forall n \geq 1 \end{matrix}\right. ,( a \neq 0)
Hãy tìm \lim \sum_{k=1}^{n}\frac{1}{u_{k}-\beta}.
Phân tích:
Ta cần tìm \gamma để \forall k \geq 1, ta có:
\frac{1}{u_{k}-\beta} = \frac{1}{u_k-\gamma}-\frac{1}{u_{k+1}-\gamma}
\Leftrightarrow \frac{1}{u_{k+1}-\gamma}=\frac{1}{u_{k}-\gamma}-\frac{1}{u_{k}-\beta}
\Leftrightarrow u_{k+1}-\gamma = \frac{1}{\gamma-\beta}(u_k-\beta)(u_k-\gamma)
\Leftrightarrow au_{k}^2 +bu_k+c-\gamma = \frac{1}{\gamma-\beta}(u_k-\beta)(u_k-\gamma)
Chọn \gamma = a\beta^2 +b\beta+c ta có lời giải sau:
Giải
Đặt \gamma = a\beta ^2 + b \beta + c, ta có
u_{n+1} - \gamma = a(u_n-\beta)(u_n-\gamma), \forall n \geq 1, \text{(1)}
Giả sử a(\gamma - \beta) = 1. Khi đó, nghịch đảo hai vế của (1), \forall n \geq 1, ta có:
\frac{1}{(u_n-\beta)(u_n-\gamma)}=\frac{a}{u_{n+1}-\gamma }
\Leftrightarrow \frac{1}{u_n-\gamma}-\frac{1}{u_n-\beta}=\frac{a(\gamma - \beta)}{(u_{n+1}-\gamma) }
\Leftrightarrow \frac{1}{u_n-\beta} =\frac{1}{u_{n}-\gamma}- \frac{1}{u_{n+1}-\gamma }
Do đó:
\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{u_{k}-\beta} = \frac{1}{\alpha - \gamma} - \frac{1}{u_{n+1}-\gamma}.
Nếu dãy (u_n) có giới hạn là vô cực thì giới hạn cần tìm là:
\lim\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{u_{k}-\beta} = \frac{1}{\alpha - \gamma}.
0 comments:
Đăng nhận xét