Question

Cho dãy số thực (un) xác định bởi : \(\left\{{}\begin{matrix}u_1=\dfrac{3}{2}\\u_n=\sqrt{3u_{n-1}-2},\forall n\ge2\end{matrix}\right.\)

Chứng minh dãy số (un) có giới hạn hữu hạn khi \(n\rightarrow\infty\)

Answer 1

Ta sẽ chứng minh dãy bị chặn trên bởi 2

Thật vậy, với \(n=1;2\) thỏa mãn

Giả sử điều đó cũng đúng với \(n=k\) , tức \(u_k< 2\)

Ta cần chứng minh \(u_{k+1}< 2\)

Ta có: \(u_{k+1}=\sqrt{3u_k-2}< \sqrt{3.2-2}=2\) (đpcm)

Tương tự, ta cũng quy nạp được dễ dàng \(u_n>1\)

Mặt khác: \(u_n-u_{n-1}=\sqrt{3u_{n-1}-2}-u_{n-1}=\dfrac{3u_{n-1}-2-u_{n-1}^2}{\sqrt{3u_{n-1}-2}+u_{n-1}}\)

\(=\dfrac{\left(2-u_{n-1}\right)\left(u_{n-1}-1\right)}{\sqrt{3u_{n-1}-2}+u_{n-1}}>0\)

\(\Rightarrow u_n>u_{n-1}\Rightarrow\) dãy tăng

Dãy tăng và bị chặn trên nên có giới hạn hữu hạn.

Gọi giới hạn đó là k thì:

\(k=\sqrt{3k-2}\Leftrightarrow k=2\)