Hola: sea f:N--->R definida por: f(1)=2^(1/2) (raíz de 2) y f(n+1)=(2+f(n))^(1/2) a) demuestre que 0<f(n)<2 para cada n perteneciente a N b)demuestre que f(n)<f(n+1) para cada n perteneciente a N. Gracias de antemano.
Tal vez exista una forma más sencilla, pero así a bote pronto a mí se me ocuure la siguiente. Primero demostremos que la sucesión es creciente, o sea el apartado b). Una vez demostrado ésto, la primero premisa es fácil de demostrar por límites 1º f(n)<f(n+1) con n>=1 ----------------------- Usaremos el método de inducción, es decir 1º Lo probamos para n=1 2º Lo suponemos para n y lo demostraremos para n+1 1º n=1 -->f(1)<f(2) ? f(1)=raiz(2)=1.414 f(2=raiz(2+f(1))=raiz(2+raiz(2)=raiz(2+1.414)=raiz(3.414)=1.848 Luego se cumple f(1)=1.414<1.848=f(2) 2ºSuponemos f(n)<f(n+1) Hemos de demostrar f(n+1)<f(n+2) f(n+1)=raiz(2+f(n)) por definición Pero como f(n)<f(n+1), entonces f(n+1)=raiz(2+f(n))<raiz(2+f(n+1)) Pero ésto úlrimo es por definición f(n+2), o sea f(n+1)=raiz(2+f(n))<raiz(2+f(n+1))=f(n+2) Que era lo que había de demostrar Es decir, la sucesión es creciente 2º 0<f(n)<2 Que 0<f(n) es obvio pues f(1)>0 y la sucesión es creciente Sólo hemos de demostrar que la sucesión nunca pasa de 2. Tomando límites cuando n-->infinito, tienen en cuenta que limf(n+1)=limf(n)=x Tomamos límites en f(n+1)=raiz(2+f(n)) lim[f(n+1)]=lim[raiz(2+f(n))] x=raiz(2+x) Elevando al cuadrado x^2=2+x x^2-x-2=0 Resolviendo la ecuación x=[1+-raiz(1+8)]/2 x=[1+-3]/2 Que nos dan dos soluciones x=-1 ( imposible, pues la sucesión es mayor que cero para todo n) x=2 Es decir la sucesión tiende a 2, pero como es creciente sólo llega a 2 en el infinito, y para n finito f(n)<2