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記事No.54494に関するスレッドです

大学数学 極限 / 大学1年解析学
(1)のみの回答とかでも全然いいので
教えてください


数列{an}と{bn}は全ての
自然数n∈Nに対して、以下の等式
a1>0 , b1>0 , a n+1=an+bn/2 ,
b n+1=√anbn
を同時に満たすとする。このとき、次の問に答えよ。

(1)全ての自然数n∈Nに対して、an>0, bn>0が成り立つことを証明せよ。

(2)相加平均と相乗平均の関係を用いて、2以上の全ての自然数n∈Nに対して、an≧bnが成り立つことを証明せよ。

(3)数列{an}数列{bn}はともに単調列である。どちらが単調増加列なのか単調減少列なのか判定し、証明せよ。

(4)極限lim(n→∞)anと極限lim(n→∞)bnが存在することを証明せよ

(5)α=lim(n→∞)an, β=lim(n→∞)bnとおくと、αをβを用いて表せ。

参考程度に写真を貼っておきます。

No.54494 - 2018/10/18(Thu) 21:25:14

Re: 大学数学 極限 / IT
ヒントだけ
(1) 数学的帰納法を使って容易に証明できます。
(2) 相加相乗平均の関係そのままでは?
(3) a[n+1]=(a[n]+b[n])/2 ≦(a[n]+a[n])/2=a[n] ∵a[n]≧b[n]
なので a[n]は単調減少

 b[n+1]=√(a[n]b[n])≧√(b[n]b[n])=b[n]なので b[n]は単調増加

(4) 「有界な単調数列は収束する。」という定理を習っておられませんか?

(5) α=lim(n→∞)a[n]=lim(n→∞)a[n+1]=lim(n→∞)(a[n]+b[n])/2
=lim(n→∞)a[n]/2 +lim(n→∞)b[n]/2
=α/2 + β/2
∴ α=β

No.54496 - 2018/10/18(Thu) 22:34:19