作者LPH66 (信じる力 奇迹起こすこと)
看板Math
标题Re: [中学] 一题不等式
时间Wed Jan 22 15:06:33 2020
※ 引述《tzhau (生命中无法承受之轻)》之铭言:
: 设数列<a_n>与<b_n>具a_n>0且b_n>0,
: a_(n+1)=a_n + [1/(b_n)], b_(n+1)=b_n + [1/(a_n)], n为正整数
: 证明a_50 + b_50 > 20
: 感觉这题会用到算几,但还是试不太出来,不晓得是不是解题方向错误
: 还烦请版友解惑,谢谢。
: → yhliu : 想不出...数值计算在 a_1=b_1=1 的假设下算得20.16 01/21 13:27
: → yhliu : 本想从 a(n+1)+b(n+1)=a(n)+b(n)[1+1/(a(n)b(n)) 01/21 13:30
: → yhliu : 和 a(n+1)b(n+1)=a(n)b(n)+1/(a(n)b(n))+2 想办法, 01/21 13:31
: → yhliu : 没成. 01/21 13:31
好像可以这样看:
a_{n+1}+b_{n+1} = a_n+b_n+1/a_n+1/b_n
= a_n+b_n+(a_n+b_n)/(a_n*b_n)
≧ a_n+b_n+(a_n+b_n)/[(a_n+b_n)/2]^2 (这步用了算几)
= a_n+b_n+4/(a_n+b_n)
也就是说, 若令 c_n = a_n+b_n, 则有 c_{n+1} ≧ c_n + 4/c_n
由於 c_2 = a_2+b_2 = a_1+1/a_1+b_1+1/b_1 ≧ 2+2 = 4 易知 c_n ≧ 4 对 n≧2
那麽 c_{n+1} 会在 c_n 取得极小值时取得极小值
(函数 x+4/x 可由算几知在 x=4/x 即 x=2 时取得极小值, 且它在 x≧2 时为递增)
又 c_2 = a_2+b_2 = 4 可在 a_1 = b_1 = 1 得到
而在这个起始条件下有 c_{n+1} = 2(c_n/2 + 2/c_n) = c_n + 4/c_n
也就是这个极小值状况一路上去都是极小值成立
加上上面已经算得的此时 c_50 ~ 20.16 即可证得原式
===
不过这里还有一个问题在於 c_50 > 20 这条件很紧, 因为 c_49 ~ 19.97
也就是说这还真的得要一路这样求上来才能确定第 50 项和大於 20
中间应该没有什麽估计的空间, 感觉笔算无理...
===
是说原本我也有想到乘积数列 (即上面所引推文三楼的那条)
还想说乘积只跟前项乘积有关应该有点东西, 可是还是没法 XD
最後还是回到和项这一串, 然後试了半天才发现这个做法
--
'Oh, Harry, don't you
see?' Hermione breathed. 'If she could have done
one thing to make
absolutely sure that every single person in this school
will read your interview, it was
banning it!'
---'Harry Potter and the order of the phoenix', P513
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 180.218.108.104 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Math/M.1579676795.A.231.html
1F:推 Vulpix : 我也是这样想的。20真的太贴了。 01/22 15:40
2F:推 Vulpix : 乘积的那个,这样看怎麽样: 01/22 15:49
3F:→ Vulpix : d_n=a_n*b_n,则 d_{n+1} = d_n + 2 + 1/d_n。 01/22 15:50
4F:→ Vulpix : 更改:d_n=√(a_n*b_n),则 d_{n+1} = d_n + 1/d_n。 01/22 15:54
5F:→ musicbox810 : 想请问L大20.16是怎麽算出来的 是用c_n + 4/c_n不断 01/22 20:41
6F:→ musicbox810 : 叠代出来,还是算出来的?以c_1=2初始值开始 01/22 20:42
7F:→ musicbox810 : 还是需要跑程式得出来? 01/22 20:42
8F:→ LPH66 : 一来我引用了前篇推文 yhliu 的结果 01/22 21:25
9F:→ LPH66 : 二来我自己也有写了支小程式去算 (19.97 这里来的) 01/22 21:25
10F:→ LPH66 : 不过计算过程确实就是不断叠代没错 01/22 21:26
11F:→ musicbox810 : 感谢L大 01/23 06:31
12F:→ yhliu : 结合你的 c_n 叠代不等式和 Vulpix 的 d_n 不等式 01/28 05:22
13F:→ yhliu : 导法, 得 c_n >= 2 sqrt(2n), n >= 2. 01/28 05:24
14F:→ yhliu : 所以,问题就这样被你们完美解决,也不需假设a1=b1=1. 01/28 05:26