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Raíces y enteros

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Antonio González

unread,
Nov 11, 2009, 11:33:03 AM11/11/09
to
Demostrar que, en la recurrencia

a(0) = 0

a(1) = 2

a(n) = (rq(25-4a(n-2)-4a(n-2)^2 + 56a(n-1)+56a(n-1)^2) - 1)/2

el n�mero a(n) es siempre entero.

;-)

--

Antonio

Javier Esquinas

unread,
Nov 13, 2009, 3:52:31 AM11/13/09
to
On 11 nov, 17:33, Antonio González <gonfe...@gmail.com> wrote:
> Demostrar que, en la recurrencia
>
> a(0) = 0
>
> a(1) = 2
>
> a(n) = (rq(25-4a(n-2)-4a(n-2)^2 + 56a(n-1)+56a(n-1)^2) - 1)/2
>
> el número a(n) es siempre entero.
>
> ;-)
>
> --
>
>    Antonio

Supongo que Antonio quiere aplicar una técnica similar a la que
utilizó en el problema anterior que planteeé sobre diferencia de cubos
y cuadrados.

Voy a esquematizar un poco como lo he hecho yo para no hacer el post
muy largo.

Elevando al cuadrado y simplificando un poco se llega a la expresión:

a(n)(1 + a(n)) - 14a(n - 1)(1 + a(n - 1)) + a(n - 2)(1 + a(n - 2)) = 6

Parece lógico trabajar con la sucesión x(n) = a(n)(1 + a(n)) con
valores iniciales x(0) = 0,x(1) = 6

Tendremos entonces:

x(n) - 14x(n - 1) + x(n - 2) = 6

Utilizando las técnicas habituales para resolver este tipo de
recurrencias (raices de la ecuación homogénes,etc) tendremos que:

8x(n) = (2 + rq(3))^(2n + 1) + (2 - rq(3))^(2n + 1) - 4 si n>= 0

Sustituyendo x(n) por a(n)(1 + a(n)) y resolviendo al ecuación de
segendo grado en a(n) tenemos que:

a(n) = (-2 + (rq(3) + 1)(2 + rq(3))^n - (rq(3) - 1)(2 - rq(3))^n)/4
si n>= 0

Basta ver entonces que (rq(3) + 1)(2 + rq(3))^n - (rq(3) - 1)(2 - rq
(3))^n es de la forma 4k + 2.

Sea y(n) = (rq(3) + 1)(2 + rq(3))^n - (rq(3) - 1)(2 - rq(3))^n n>= 0

y(n) verifica entonces la relación de recurrencia:

y(n + 2) - 4y(n + 1) + y(n) = 0 con y(0) = 2,y(1) = 10

Ahora ya es inmediato ver de forma inductiva que puesto que y(0) e y
(1) son de la forma 4k + 2 también lo serán todos los elementos de la
sucesión y(n) si n>= 2.

Saludos.

Antonio González

unread,
Nov 13, 2009, 5:47:10 AM11/13/09
to
Javier Esquinas escribi�:

> On 11 nov, 17:33, Antonio Gonz�lez <gonfe...@gmail.com> wrote:
>> Demostrar que, en la recurrencia
>>
>> a(0) = 0
>>
>> a(1) = 2
>>
>> a(n) = (rq(25-4a(n-2)-4a(n-2)^2 + 56a(n-1)+56a(n-1)^2) - 1)/2
>>
>> el n�mero a(n) es siempre entero.
>>
>> ;-)
>>
>> --
>>
>> Antonio
>
> Supongo que Antonio quiere aplicar una t�cnica similar a la que
> utiliz� en el problema anterior que plantee� sobre diferencia de cubos
> y cuadrados.
>

No, en realidad es *la misma*. Esa recurrencia y el problema de los
senos hiperb�licos que plante� a continuaci�n fueron pasos intermedios
mientras buscaba la soluci�n al problema que t� hab�as propuesto.

> Voy a esquematizar un poco como lo he hecho yo para no hacer el post
> muy largo.
>

> Elevando al cuadrado y simplificando un poco se llega a la expresi�n:


>
> a(n)(1 + a(n)) - 14a(n - 1)(1 + a(n - 1)) + a(n - 2)(1 + a(n - 2)) = 6
>

> Parece l�gico trabajar con la sucesi�n x(n) = a(n)(1 + a(n)) con


> valores iniciales x(0) = 0,x(1) = 6
>
> Tendremos entonces:
>
> x(n) - 14x(n - 1) + x(n - 2) = 6
>

> Utilizando las t�cnicas habituales para resolver este tipo de
> recurrencias (raices de la ecuaci�n homog�nes,etc) tendremos que:


>
> 8x(n) = (2 + rq(3))^(2n + 1) + (2 - rq(3))^(2n + 1) - 4 si n>= 0
>

> Sustituyendo x(n) por a(n)(1 + a(n)) y resolviendo al ecuaci�n de


> segendo grado en a(n) tenemos que:
>
> a(n) = (-2 + (rq(3) + 1)(2 + rq(3))^n - (rq(3) - 1)(2 - rq(3))^n)/4
> si n>= 0
>
> Basta ver entonces que (rq(3) + 1)(2 + rq(3))^n - (rq(3) - 1)(2 - rq
> (3))^n es de la forma 4k + 2.
>
> Sea y(n) = (rq(3) + 1)(2 + rq(3))^n - (rq(3) - 1)(2 - rq(3))^n n>= 0
>

> y(n) verifica entonces la relaci�n de recurrencia:


>
> y(n + 2) - 4y(n + 1) + y(n) = 0 con y(0) = 2,y(1) = 10
>
> Ahora ya es inmediato ver de forma inductiva que puesto que y(0) e y

> (1) son de la forma 4k + 2 tambi�n lo ser�n todos los elementos de la
> sucesi�n y(n) si n>= 2.
>
> Saludos.
>
>
>


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Antonio

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