сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Каж­дую пол­ночь в оке­а­не краб рож­да­ет 2 кре­вет­ки, а кре­вет­ка про­из­во­дит 1 краба. Из­на­чаль­но в оке­а­не жила одна кре­вет­ка. Найти, сколь­ко кра­бов и кре­ве­ток будет в оке­а­не через месяц (30 дней).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть an  — число кра­бов, bn  — число кре­ве­ток через n ночей. Имеем ре­кур­рент­ные со­от­но­ше­ния:

a_n плюс 1=a_n плюс b_n

и

b_n плюс 1=2 a_n плюс b_n.

Вы­ра­зим из пер­во­го урав­не­ния b_n=a_n плюс 1 минус a_n и под­ста­вим во вто­рое:

a_n плюс 2 минус a_n плюс 1=2 a_n плюс a_n плюс 1 минус a_n

или

a_n плюс 2 минус 2 a_n плюс 1 минус a_n=0. \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

Най­дем гео­мет­ри­че­ские про­грес­сии, удо­вле­тво­ря­ю­щие ре­кур­рент­но­му со­от­но­ше­нию (1). Пусть q  — зна­ме­на­тель про­грес­сии. Тогда q в квад­ра­те минус 2 q минус 1=0, т. е. q_1, 2=1 \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та . Пред­по­ло­жим, что:

a_n=C_1 левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C_2 левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка ,

если это верно при n  =  0 и n  =  1, то по ин­дук­ции можно до­ка­зать, что ра­вен­ство верно при любых n. Возь­мем на­чаль­ные усло­вия: a0  =  0, b0  =  1, сле­до­ва­тель­но, a1  =  1. По­лу­ча­ем (2) при n  =  0 и (3) при n  =  1:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний C_1 плюс C_2=0, левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка C_1 левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C_2 левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка =1 левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы . \Rightarrow си­сте­ма вы­ра­же­ний C_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,C_2= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби . конец си­сте­мы .

По­лу­ча­ем:

a_n= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни n минус левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни n , зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби \Rightarrow b_n=a_n плюс 1 минус a_n= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни n плюс левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни n , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

При n  =  30 по­лу­ча­ем:

a_30= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

b_30= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

 

Ответ: a_30= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби , b_30= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .