Soluzioni
  • Eccomi, ciao Erika, il tempo di scrivere la risposta! :)

    Risposta di Ifrit
  • E' una successione definita per ricorrenza:

    x_(n+1) = (1)/(2)(x_n+(a)/(x_n)) ; x_0 > 0

    Sappiamo per ipotesi che la successione converge, di conseguenza:

    lim_(n → ∞)x_n = ell

    dove ell ∈ R setminus0 è un numero finito. Da questo segue anche che:

    lim_(n → ∞)x_(n+1) = ell

    Di conseguenza il limite deve rispettare l'uguaglianza:

    lim_(n → ∞)x_(n+1) = lim_(n → ∞) (1)/(2)(x_n+(a)/(x_n))

    cioè:

    ell = (1)/(2)(ell+(a)/(ell))

    2 ell = ell+(a)/(ell)

    ell = (a)/(ell)

    Moltiplicando membro a membro ell otteniamo:

    ell^2 = a

    Le soluzioni sono ovviamente:

    ell_1 = √(a) qquad qquad ell_2 = -√(a)

    Risposta di Ifrit
  • Grazie mille. :)

    E se ponessi ad esempio x0=2 invece di x0 >0 cambierebbe qualcosa?

    Risposta di Erika
  • Non cambierebbe nulla, l'importante è che a>0, perché se non lo fosse allora non avrebbe senso √(a).

    x_0 non influenza il valore del limite.

    :)

    Risposta di Ifrit
  • ok grazie :)

    per dimostrare la convergenza invece come dovrei fare?

    Risposta di Erika
  • Non devi dimostrare la convergenza, l'esercizio te lo dà per assodato, a meno che non sia un punto aggiuntivo, fammi sapere. Io intanto ci penso :)

    Risposta di Ifrit
  • si è scritto nel punto successivo..

    Risposta di Erika
  • Erika ci ho riflettuto molto (troppo forse)

    Innanzitutto per questo tipo di esercizi è necessario dimostrare che la successione ricorsiva è:

    • Limitata

    • Monotona.

    in questo modo possiamo utilizzare il teorema sui limiti di funzioni monotone limitate:

    Teorema: Ogni successione monotona e limitata ammette limite finito.

    ------------------------------------------------

    Limitatezza: Innanzitutto osserva che la successione è a termini positivi, è facile da mostrare, abbiamo somme di numeri positivi ad ogni iterata.

    Sappiamo che (A-B)^2 ≥ 0 ⇒ A^2+B^2 ≥ 2AB

    Chiamando

    A = √((x_n)/(2))

    B = √((a)/(2 x_n))

    Otteniamo che:

    x_(n+1) = (x_n)/(2)+(a)/(2 x_n) ≥ 2 √((x_n)/(2))√((a)/(2 x_n))

     

    Semplificando opportunamente otterrai:

    x_(n+1) ≥ √(a) qquad qquad ∀ n

    La successione in gioco è quindi limitata inferiormente. Se inoltre è decrescente siamo a cavallo.

    Monotonia

    x_(n+1) ≤ x_n ⇔ (1)/(2)(x_n+(a)/(x_n)) ≤ x_n

     

    Segue, quindi,

    x_n+(a)/(x_n) ≤ 2x_n

    (a)/(x_n) ≤ x_n

    a ≤ x_n^2

    Abbiamo ottenuto che la successione è decrescente se e solo se x_n ≥ √(a) ma prima abbiamo visto che questo è vero per ogni n (tranne per x_0).

     

    La combo: decrescenza+ limitatezza ci assicurano la convergenza della successione.

    Risposta di Ifrit
 
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