Studio successione
Salve ragazzi,
Mi è stata data la seguente successione da studiare:
$$\begin{cases}
a_1=\frac{3}{4}\\
a_{n+1}=\sqrt{|a_n|-a_n^2}\end{cases}$$
Calcolando i primi termini sembra che questa sia decrescente. Procedo per induzione:
$$\begin{array}{l}
a_1=\frac{3}{4}\\
a_2=\frac{\sqrt{3}}{4}\end{array}$$
Base induttiva: $a_1 > a_2$
Ipotesi induttiva: $a_n > a_{n+1}\ \forall n\in\mathbb{N}$
Voglio provare che $a_{n+1} > a_{n+2}\ \forall n\in\mathbb{N}$
Se sviluppo quest'ultima ottengo:
$$\begin{array}{l}
a_{n+1} > a_{n+2}\\
\sqrt{|a_n|-a_n^2}>\sqrt{|a_{n+1}|-a_{n+1}^2}\\
|a_n|-a_n^2>|a_{n+1}|-a_{n+1}^2\\
|a_n|-a_n^2>|a_{n+1}|-|a_n|+a_n^2\\
2(|a_n|-a_n^2)>|a_{n+1}|\\
2\cdot a_{n+1}^2-|a_{n+1}|>0\\
|a_{n+1}|>\frac{1}{2}\\
\sqrt{|a_n|-a_n^2}>\frac{1}{2}\\
|a_n|-a_n^2>\frac{1}{4}\\
4a_n^2-4|a_n|+1<0\\
(2|a_n|-1)^2<0\end{array}$$
Quest'ultima è banalmente falsa quindi non posso concludere che è decrescente. Allora così per caso calcolo i termini della successione con excel e mi accorgo che la successione converge a $\frac{1}{2}$ a partire da $n=5$. Ma come faccio ad arrivare a tale risultato con metodi analitici?
Mi è stata data la seguente successione da studiare:
$$\begin{cases}
a_1=\frac{3}{4}\\
a_{n+1}=\sqrt{|a_n|-a_n^2}\end{cases}$$
Calcolando i primi termini sembra che questa sia decrescente. Procedo per induzione:
$$\begin{array}{l}
a_1=\frac{3}{4}\\
a_2=\frac{\sqrt{3}}{4}\end{array}$$
Base induttiva: $a_1 > a_2$
Ipotesi induttiva: $a_n > a_{n+1}\ \forall n\in\mathbb{N}$
Voglio provare che $a_{n+1} > a_{n+2}\ \forall n\in\mathbb{N}$
Se sviluppo quest'ultima ottengo:
$$\begin{array}{l}
a_{n+1} > a_{n+2}\\
\sqrt{|a_n|-a_n^2}>\sqrt{|a_{n+1}|-a_{n+1}^2}\\
|a_n|-a_n^2>|a_{n+1}|-a_{n+1}^2\\
|a_n|-a_n^2>|a_{n+1}|-|a_n|+a_n^2\\
2(|a_n|-a_n^2)>|a_{n+1}|\\
2\cdot a_{n+1}^2-|a_{n+1}|>0\\
|a_{n+1}|>\frac{1}{2}\\
\sqrt{|a_n|-a_n^2}>\frac{1}{2}\\
|a_n|-a_n^2>\frac{1}{4}\\
4a_n^2-4|a_n|+1<0\\
(2|a_n|-1)^2<0\end{array}$$
Quest'ultima è banalmente falsa quindi non posso concludere che è decrescente. Allora così per caso calcolo i termini della successione con excel e mi accorgo che la successione converge a $\frac{1}{2}$ a partire da $n=5$. Ma come faccio ad arrivare a tale risultato con metodi analitici?
Risposte
"Martino":Scusa non sono ferrato su queste cose, questa condizione che scrivi è necessaria e sufficiente per l'esistenza del limite?[/quote]
[quote="ghira"]Bisogna avere $|f^{\prime}(x)|<=1$ al punto fisso, tutto qui.
Se comici abbastanza vicino, mi pare di sì. Se cominci da un valore troppo lontano dal punto fisso, possono succedere altre cose. Nel nostro caso possiamo andare a $\infty$ se $a>1$ e cominciamo con $x=1000$ per esempio.