Seja a sequência definida de forma recorrente por:
Supondo que a sequência seja convergente, calcule seu limite.
Prove que é limitada e decrescente.
Justifique por que é convergente.
Passo 1
Supondo que a sequência seja convergente, calcule seu limite.
Cara, se estamos supondo que a sequência é convergente, então é certo afirmar que:
Então vamos aplicar isso naquele termo ali em cima:
Pensa comigo: se o , é verdade que . Substituindo na equação:
E agora é fazer as contas e descobrir que limite é esse!
Passo 2
Maneiro. Agora encontramos dois valores para , mas somente um é o correto. Para fazer isso, vamos usar o Princípio da Indução Finita. Repara que:
Supondo que o , temos que
O que nos indica que , já que estamos tratando apenas de termos positivos.
Passo 3
Prove que é limitada e decrescente.
Bom, já vimos na letra que , e para mostrarmos que a sequência é decrescente, temos que mostrar que :
Então temos que . ou seja, se provarmos que a sequência é limitada inferiormente por , provamos que a sequência é decrescente.
Passo 4
Vamos usar novamente o Princípio da Indução Finita para provar :
Supondo que vamos mostrar que :
Ou seja, .
Portanto, a sequência é decrescente e limitada inferiormente por .
Passo 5
Justifique por que é convergente.
Cara, como já provamos na letra que a sequência é decrescente e limitada inferiormente, pelo Teorema da Sequência Monótona, ela é convergente.
Resposta
A sequência é decrescente e limitada inferiormente por .
Como a sequência é decrescente e limitada inferiormente, pelo Teorema da Sequência Monótona, ela é convergente.