Aşağıda tanımlanan dizi için limit değeri soruluyor:
değeri kaçtır?
Lütfen önce bir cevap seç.
Doğru cevap: D
Cevap kontrolü: Verilen limit değeri şıkkıD37 ile uyumludur. 1) Dizi tanımını daha kullanışlı yazalım. a 1 = 2 a n + 1 = a n 2 + 1 2 a n Bu ifade şu biçimde de yazılır: a n + 1 = 1 2 a n + 1 a n 2) Terimlerin pozitif olduğunu gösterelim. Başlangıç terimi: a 1 = 2 > 0 Pozitif bir terimden sonra gelen terim: Eğer a n > 0 ise a n + 1 = a n 2 + 1 2 a n > 0 Dolayısıyla tüm terimler pozitiftir. 3) Alt sınır: Her terimin en az 1 olduğunu gösterelim (AM-GM fikri). Pozitif sayılar için şu her zaman doğrudur: a n + 1 a n ≥ 2 İki tarafa da yarım çarpanı uygulanır: 1 2 a n + 1 a n ≥ 1 Sol taraf zaten bir sonraki terim olduğundan: a n + 1 ≥ 1 Özet: Dizi aşağıdan 1 ile sınırlıdır. 4) Monotonluk: Terimler 1'in üzerindeyken azaldığını gösterelim. Farkı hesaplayalım: a n + 1 - a n = a n 2 + 1 2 a n - a n a n + 1 - a n = a n 2 + 1 - 2 a n 2 2 a n a n + 1 - a n = 1 - a n 2 2 a n Eğer terim 1'den büyükse pay negatiftir, payda pozitiftir: Eğer a n > 1 ise a n + 1 - a n < 0 Yani terimler 1'in üzerindeyken dizi azalan davranır. Başlangıç terimi 2 olduğu için dizi 1'e doğru azalır ve 1'in altına inmez. 5) Yakınsaklık ve limitin bulunması. Dizi aşağıdan sınırlı ve (1'in üzerinde) azalan olduğundan bir limite yakınsar. Limiti aşağıdaki gibi bulalım. Limit değeri için: lim n → ∞ a n = L Rekürsif bağıntıda limite geçelim: L = L 2 + 1 2 L Her iki tarafı düzenleyelim: 2 L 2 = L 2 + 1 L 2 = 1 L = 1 veya L = − 1 Ancak tüm terimler pozitif olduğundan limit negatif olamaz: L = 1 Sonuç: lim n → ∞ a n = 1 Doğru seçenek: D1550.
- Çözüm: Cevap kontrolü: Verilen limit değeri şıkkıD37 ile uyumludur. 1) Dizi tanımını daha kullanışlı yazalım. a 1 = 2 a n + 1 = a n 2 + 1 2 a n Bu ifade şu biçimde de yazılır: a n + 1 = 1 2 a n + 1 a n 2) Terimlerin pozitif olduğunu gösterelim. Başlangıç terimi: a 1 = 2 > 0 Pozitif bir terimden sonra gelen terim: Eğer a n > 0 ise a n + 1 = a n 2 + 1 2 a n > 0 Dolayısıyla tüm terimler pozitiftir. 3) Alt sınır: Her terimin en az 1 olduğunu gösterelim (AM-GM fikri). Pozitif sayılar için şu her zaman doğrudur: a n + 1 a n ≥ 2 İki tarafa da yarım çarpanı uygulanır: 1 2 a n + 1 a n ≥ 1 Sol taraf zaten bir sonraki terim olduğundan: a n + 1 ≥ 1 Özet: Dizi aşağıdan 1 ile sınırlıdır. 4) Monotonluk: Terimler 1'in üzerindeyken azaldığını gösterelim. Farkı hesaplayalım: a n + 1 - a n = a n 2 + 1 2 a n - a n a n + 1 - a n = a n 2 + 1 - 2 a n 2 2 a n a n + 1 - a n = 1 - a n 2 2 a n Eğer terim 1'den büyükse pay negatiftir, payda pozitiftir: Eğer a n > 1 ise a n + 1 - a n < 0 Yani terimler 1'in üzerindeyken dizi azalan davranır. Başlangıç terimi 2 olduğu için dizi 1'e doğru azalır ve 1'in altına inmez. 5) Yakınsaklık ve limitin bulunması. Dizi aşağıdan sınırlı ve (1'in üzerinde) azalan olduğundan bir limite yakınsar. Limiti aşağıdaki gibi bulalım. Limit değeri için: lim n → ∞ a n = L Rekürsif bağıntıda limite geçelim: L = L 2 + 1 2 L Her iki tarafı düzenleyelim: 2 L 2 = L 2 + 1 L 2 = 1 L = 1 veya L = − 1 Ancak tüm terimler pozitif olduğundan limit negatif olamaz: L = 1 Sonuç: lim n → ∞ a n = 1 Doğru seçenek: D1550.
Cevap kontrolü: Verilen limit değeri şıkkıD92 ile uyumludur.
1) Dizi tanımını daha kullanışlı yazalım.
Bu ifade şu biçimde de yazılır:
2) Terimlerin pozitif olduğunu gösterelim.
Başlangıç terimi:
Pozitif bir terimden sonra gelen terim:
Dolayısıyla tüm terimler pozitiftir.
3) Alt sınır: Her terimin en az 1 olduğunu gösterelim (AM-GM fikri).
Pozitif sayılar için şu her zaman doğrudur:
İki tarafa da yarım çarpanı uygulanır:
Sol taraf zaten bir sonraki terim olduğundan:
Özet: Dizi aşağıdan 1 ile sınırlıdır.
4) Monotonluk: Terimler 1'in üzerindeyken azaldığını gösterelim.
Farkı hesaplayalım:
Eğer terim 1'den büyükse pay negatiftir, payda pozitiftir:
Yani terimler 1'in üzerindeyken dizi azalan davranır.
Başlangıç terimi 2 olduğu için dizi 1'e doğru azalır ve 1'in altına inmez.
5) Yakınsaklık ve limitin bulunması.
Dizi aşağıdan sınırlı ve (1'in üzerinde) azalan olduğundan bir limite yakınsar. Limiti aşağıdaki gibi bulalım.
Limit değeri için:
Rekürsif bağıntıda limite geçelim:
Her iki tarafı düzenleyelim:
Ancak tüm terimler pozitif olduğundan limit negatif olamaz:
Sonuç:
Doğru seçenek: B.