Zoznam úloh

3. Krajinou Mašírujú Spiklenci $\left(\kappa \le 1\right)$

Zadanie

Účasť v odboji mala však aj svoje tienisté stránky. Matúš Móric Michal František Serafín August to zistil, keď im do skrýše vtrhli Rusi a všetkých zajali. Náhodou to bol aj spôsob, ktorým sa dozvedel, proti komu sa vlastne odboj organizuje. Rusi sa s protivníkmi nemaznali a rozhodli sa ich odlifrovať až na Kamčatku.

Cesta na Kamčatku trvala dlho. Cestovali prvý deň, druhý deň, tretí deň… Matúš Móric Michal František Serafín August si každý deň zaznačil, ako ďaleko je od domova. Jeho vzdialenosť od Süßannky v $n$-tý deň si označil nezáporným reálnym číslom $a_n$. Ako ďaleko bude v $2025$-ty deň svojej cesty, pokiaľ platí:

  • $a_4 = 2$,

  • $a_{n+1} = \frac{1}{a_0 + a_1}+\frac{1}{a_1 + a_2} + \cdots + \frac{1}{a_n+a_{n+1}}$ pre všetky celé $0\leq n\leq 2024$?

Opravovatelia

Viliam Geffert [email protected]

Zo zadania vieme, že $a_{n+1} = \frac {1}{a_0 + a_1} + … + \frac{1}{a_{n-1} + a_n}\frac{1}{a_n + a_{n+1}}$. Keďže vieme, že $a_n = \frac{1}{a_0 + a_1} + … + \frac{1}{a_{n-1} + a_{n}}$, člen $a_{n + 1}$ si vieme vyjadriť ako $a_{n+1} = a_n + \frac{1}{a_n + a_{n + 1}}$. To si vieme následne upraviť do tvaru: $$\begin{align} a_{n+1} &= a_n + \frac{1}{a_n + a_{n + 1}} \ a_{n+1}(a_n + a_{n+1}) &= a_n(a_n + a_{n + 1}) + 1 \ a_{n+1}^2 + a_{n+1}a_n &= a_n^2 + a_{n+1}a_n + 1 \ a_{n+1}^2 &= a_n^2 + 1 \ a_{n+1} &= \sqrt{a_n^2 + 1}\end{align}$$

Následne si môžeme dopočítať predchádzajúce členy postupnosti ($a_3, …, a_0$). $$\begin{align} a_4 &= \sqrt{a_3^2 + 1} \ 4 &= a_3^2 + 1 \ a_3 &= \sqrt{3} \end{align}$$

Podobným spôsobom si vieme dopočítať, že prvý (resp. nultý) člen postupnosti $a_0 = 0$. Z toho vyplýva, že pre každý člen postupnosti platí, že $a_n = \sqrt{n}$.

Člen $a_{2025}$ bude mať hodnotu $\sqrt{2025} = 45$.

Pre odovzdávanie sa musíš prihlásiť.
Trojsten

Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.

Kontakt
Ďalšie projekty