(2)漸化式と極限への応援コメント
面白い問題でした! いや、シンプルで数学的に美しい。
数学的帰納法を用いる
n=1 のとき は示されているので自明
n=kのとき成立と仮定するとa(k)=<a(k+1)で、0<a(k)=<1/2
n=k+1のときは
数列はa(k+2)=2a(k+1)(1-a(k+1))と表せて、なおかつa(k+1)=<a(k+2)となるので
a(k)=<a(k+1)=<a(k+2)=2a(k+1)(1-a(k+1))
取り出すと
a(k) <= a(k+1)<=2a(k+1)(1-a(k+1))
計算すると
1/2 =< 1 - a(k+1) つまり a(k+1) =<1/2・・・① つまり a(k) =< a(k+1)
よってn=k+1も示せた
以上より数学的帰納法によりa(n)=<a(n+1)
①より0<a(n)=<1/2 なので はさみうちの原理?だっけ
lim(n→∞)a(n)=1/2
これの証明って公式使うか、ε-δ論法で詰めるかわからなかった
作者からの返信
コメントしていただき、誠にありがとうございます!こんなに早く答えていただけるとは思わず、急遽解答を作成、投稿しました。
帰納法で2つとも仮定して、証明の途中にまだ成立していないものを使うというのは若干危ない気がしますね...解答では片方を示してから、もう片方で成立したものを使うという解き方をしています。ぜひご覧ください!
最後らへんは高校範囲でお願いします...なんちゃら論法わかんにゃい...
(2)解答への応援コメント
応援コメント遅くなり申しないです。いつも最速でコメントくれてるのに……。
解答見て、「あぁこっちの方が計算楽だった」って思いました。
正直、この問題を解くのに30分くらいかかって「俺が受験生なら不合格だな」なんて思いました笑
以前コメントで頂いてた「両方を仮定し、成立前に使うのは危うい」ですが、正しく危ういです。危ういがこっちのほうが0<a(n)=<1/2を示すのに手っ取り早いかなと思ったのですが……。いや、現役受験生には勝てませんでした笑。
作者からの返信
この解答は参考書をを(マルパク)リスペクトして作ったものであり、若干法に触れてる部分はありますね笑
現役生ではありますがまだ受験数学は完成していないのですよ…トホホ