Question

[Big City Boy]

Cho dãy số (Un) xác định bởi công thức truy hồi: \(\left\{{}\begin{matrix}u_1=1;u_2=2\\u_{n+2}=2u_{n+1}+3u_n+5\end{matrix}\right.\) . Tính tổng S= \(2.\left(u_1+u_2+...+u_{100}\right)+u_{101}\)

Answer 1

[Trên con đường thành công không có....]

Đặt \(u_n+\dfrac{5}{4}=v_n\)

\(GT\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}v_1=\dfrac{9}{4};v_2=\dfrac{13}{4}\\v_{n+2}=2v_{n+1}+3v_n\end{matrix}\right.\)

Ta có CTTQ của dãy \(\left(v_n\right)\) là:

\(v_n=\dfrac{11}{24}.3^n-\dfrac{7}{8}.\left(-1\right)^n\)

(Bạn tự chứng minh theo quy nạp)

\(\Rightarrow u_n=\dfrac{11}{24}.3^n-\dfrac{7}{8}\left(-1\right)^n-\dfrac{5}{4}\) với \(\forall n\in N\text{*}\)

\(\Rightarrow S=2\left(u_1+u_2+...+u_{100}\right)+u_{101}\)

\(=\left[\dfrac{11}{12}\left(3^1+3^2+...+3^{100}\right)-\dfrac{7}{4}\left(-1+1-...+1\right)-\dfrac{5}{2}.100\right]+\dfrac{11}{24}.3^{101}-\dfrac{7}{8}.\left(-1\right)^{101}-\dfrac{5}{4}\)

\(=\dfrac{11}{12}.\dfrac{3^{101}-3}{2}-250+\dfrac{11}{24}.3^{101}+\dfrac{7}{8}\)

\(=\dfrac{11}{24}.\left(2.3^{101}-3\right)-\dfrac{1993}{8}\)

\(=\dfrac{11}{4}.3^{100}-\dfrac{501}{2}\)