Mostre que todas as seqüências poligonais geradas pela seqüência de séries aritméticas com diferença comum d, d em ZZ são seqüências poligonais que podem ser geradas por a_n = an ^ 2 + bn + c?

Mostre que todas as seqüências poligonais geradas pela seqüência de séries aritméticas com diferença comum d, d em ZZ são seqüências poligonais que podem ser geradas por a_n = an ^ 2 + bn + c?
Anonim

Responda:

# a_n = P_n ^ (d + 2) = um ^ 2 + b ^ n + c #

com # a = d / 2; b = (2-d) / 2; c = 0 #

# P_n ^ (d + 2) # é uma série poligonal de rank, # r = d + 2 #

exemplo dada uma sequência aritmética pular contando por # d = 3 #

você terá um #color (vermelho) (pentagonal) # seqüência:

# P_n ^ cor (vermelho) 5 = 3 / 2n ^ 2-1 / 2n # dando # P_n ^ 5 = {1, cor (vermelho) 5, 12, 22,35,51, cdots} #

Explicação:

Uma sequência poligonal é construída tomando o # nth # soma de uma sequência aritmética. No cálculo, isso seria uma integração.

Então a hipótese chave aqui é:

Como a sequência aritmética é linear (pense em equação linear), a integração da sequência linear resultará em uma sequência polinomial de grau 2.

Agora, para mostrar isso, o caso

Comece com uma sequência natural (pule a contagem começando com 1)

#a_n = {1, 2,3,4, cdots, n} #

encontrar a enésima soma de #S_n = sum_i ^ (i = n) a_n #

# S_1 = 1; S_2 = 3, S_3 = 6, cdots #

#S_n = (a_1 + a_n) / 2 n; #

#a# é a sequência aritmética com

# a_n = a_1 + d (n-1); a_1 = 1; d = 1 #

#S_n = (1 + a_n) / 2 n = (1 + 1 + (n-1)) / 2n = n (n + 1) / 2 #

#S_n = P_n ^ 3 = {1, 3, 6, 10, cdots, (1 / 2n ^ 2 + 1 / 2n)} #

Então com d = 1 a sequência é da forma # P_n ^ 3 = an ^ 2 + bn + c #

com #a = 1/2; b = 1/2; c = 0 #

Agora generalize para um contador de saltos arbitrário #color (vermelho) d #, #color (vermelho) d em cor (azul) ZZ # e # a_1 = 1 #:

# P_n ^ (d + 2) = S_n = (a_1 + a_1 + cor (vermelho) d (n-1)) / 2 n #

# P_n ^ (d + 2) = (2 + cor (vermelho) d (n-1)) / 2 n #

# P_n ^ (d + 2) = cor (vermelho) d / 2n ^ 2 + (2 cores (vermelho) d) n / 2 #

Qual é uma forma geral # P_n ^ (d + 2) = an ^ 2 + bn + c #

com # a = cor (vermelho) d / 2; b = (2 cores (vermelho) d) / 2; c = 0 #