segunda-feira, 17 de maio de 2010

Um problema divertido sobre convergência

Olá galerinha do LeGauss nesse post vou trazer um problema divertido que eu vi no livro Putnam and Beyond mas não sei se o problema é mesmo da Putnam. =P

Seja a sequência:



A pergunta é. Ela converge?

Bom, primeiro, note que ela é monótona crescente, e é "note" mesmo, isso é bem óbvio porque a função raiz é crescente.

Então o melhor caminho para resolvermos esse problema é achar uma limitação para essa sequência, pois sabemos que uma sequência monótona crescente, limitada superiormente, converge.

Se quiser tente um pouco, sempre é mais divertido ler o problema depois que você já tentou um pouco.

Agora note que:



E passando o limite:



E isso é uma ótima estimativa, veja que esse número tem cara de finito. Hehe
O que nos interessa é mostrar que aquela soma de 1's enraizados é finita mas note que aquele número respeita a equação:


(Basta perceber que se a gente eleva ele ao quadrado a gente obtém ele mesmo mais 1.)
Então temos que:

(Que é a raiz positiva daquele polinômio.)
E temos que nossa sequência é limitada, portanto, converge.

É isso, uma malandragem boa aí. hehe
Espero que tenham curtido.
Abraço.






8 comentários:

Juliana disse...

que foda, gabriel!!!!! ahhahahaha

Thiago S. Mosqueiro disse...

gostei tbm : )

T disse...

Fiquei com preguiça de tentar fazer, mas tenho certeza que eu demoraria um bom tempo até ter a ideia de fatorar um \sqrt(2)...

Joyce Figueiró disse...

"Note" que... Gabriel, seu AckerManíaco! :P
Ow, esse problema tem muito cara dos problemas do livro de Cálculo do spivak... hahaha

Γμζλ§ disse...

O número ''X'' só respeita aquela equação se sqrt( 1 + sqrt( 1 + ... + sqrt(1 + ...))) for um número real, ou seja, antes você deveria definir a sequência
{x_n}_0^{\infty} tal que
x_0 = 1, e
x_n = sqrt(1 + x_{n-1}), para todo n >= 1;

Depois disso mostrar que ela converge, daí sim usar esse símbolo sqrt( 1 + sqrt( 1 + ... + sqrt(1 + ...))), definir ele como sendo o limite da sequência, se não vc estará falando de algo que não foi definido.

É a mesma coisa que definir fatorial como sendo
1! = 1
n! = n(n-1)! para todo n >=2

Daí depois disso vc vem falar de 0!, mas nessa definição não há nada que diga o que é 0!.

Gabriel Martins disse...

Inicialmente achei que seu comentário falava sobre um detalhe técnico pouco construtivo, porque é acho meio fácil mostrar que essa sequencia que você falou é finita, mas depois achei um jeito de mostrar isso usando o teorema do ponto fixo de banach que pretendo postar em um futuro post.

Logo agradeço pela brecha.

Γμζλ§ disse...

Valeu =)
E desculpa pelo post chato, corretor.

Afinal, esqueci de dizer, seu blog é muito bacana xD

Ramonjms disse...

Uma solução rapidíssima é dizer que x= Raiz(1+x)
Por que como a série é infinita de ações iguais tirar um termo não fará diferença e cairá na equação citada x²-x-1=0.