Упр.31.8 ГДЗ Мордкович Семенов 11 класс (Алгебра)
- Для фиксированного $$a>1$$ и $$x_n=\frac{a^n}{n!}$$ докажите, что:
а) $$\lim_{n\to\infty}\frac{x_{n+1}}{x_n}=0$$;
б) $$x_n>x_{n+1}$$, начиная с некоторого номера;
в) существует $$c=\lim_{n\to\infty}x_n$$;
г) $$c=0$$. - Найдите все значения параметра $$a$$, при каждом из которых уравнение $$(a+1)x^2-2(a+3)+2a+3=0$$:
а) является линейным относительно $$x$$;
б) имеет ровно один корень;
в) имеет два различных корня;
г) не имеет корней.
1) Для $$x_n=\dfrac{a^n}{n!}$$ при $$a>1$$ найдём отношение соседних членов:
$$\frac{x_{n+1}}{x_n} = \frac{a^{n+1}}{(n+1)!}\cdot \frac{n!}{a^n} = \frac{a}{n+1}.$$
а) Тогда
$$\lim_{n\to\infty}\frac{x_{n+1}}{x_n} = \lim_{n\to\infty}\frac{a}{n+1} =0.$$
б) Так как $$a>1$$, то при достаточно больших $$n$$ выполняется
$$\frac{x_{n+1}}{x_n}=\frac{a}{n+1}<1,$$
значит, начиная с некоторого номера,
$$x_{n+1}<x_n.$$
в) Последовательность $$x_n>0$$ и, начиная с некоторого номера, убывает, значит, существует предел
$$c=\lim_{n\to\infty}x_n.$$
г) Переходя к пределу в равенстве
$$x_{n+1}=x_n\cdot \frac{x_{n+1}}{x_n},$$
получаем
$$c=c\cdot 0=0.$$
2) Рассмотрим уравнение
$$(a+1)x^2-2(a+3)x+2a+3=0.$$
Его дискриминант:
$$D=[-2(a+3)]^2-4(a+1)(2a+3)$$
$$=4(a+3)^2-4(a+1)(2a+3)$$
$$=4\bigl(a^2+6a+9-2a^2-5a-3\bigr)$$
$$=-4(a^2-a-6)=-4(a+2)(a-3).$$
а) Уравнение линейно относительно $$x$$, если $$a+1=0$$, то есть
$$a=-1.$$
б) Ровно один корень уравнение имеет, если либо оно линейное, либо $$D=0$$:
$$a=-1 \quad \text{или} \quad -4(a+2)(a-3)=0.$$
Отсюда
$$a=-2,\,-1,\,3.$$
в) Два различных корня уравнение имеет при $$D>0$$ и $$a\neq -1$$:
$$-4(a+2)(a-3)>0$$
$$(a+2)(a-3)<0.$$
Следовательно,
$$-2<a<3,\quad a\neq -1.$$
То есть
$$a\in(-2,-1)\cup(-1,3).$$
г) Корней нет при $$D<0$$ и $$a\neq -1$$:
$$-4(a+2)(a-3)<0$$
$$(a+2)(a-3)>0.$$
Значит,
$$a<-2 \quad \text{или} \quad a>3.$$
Ответ
1) а) $$0$$; б) начиная с некоторого номера $$x_n>x_{n+1}$$; в) существует; г) $$c=0$$.
2) а) $$a=-1$$; б) $$a\in\{-2,-1,3\}$$; в) $$a\in(-2,-1)\cup(-1,3)$$; г) $$a\in(-\infty,-2)\cup(3,+\infty)$$.







