Question

Dada la fórmula recursiva \( b_n = 2b_{n-1} - 4 \) y \( b_1 = 5 \), encuentra su fórmula explícita.

Ask by Clarke Curry. in Colombia
Jan 10,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

La fórmula explícita para la secuencia es \( b_n = 2^{n-1} + 4 \).

Solution

Para resolver la recurrencia lineal \( b_n = 2b_{n-1} - 4 \) con la condición inicial \( b_1 = 5 \), seguimos los siguientes pasos: 1. **Ecuación Homogénea:** Primero consideramos la parte homogénea de la recurrencia: \[ b_n^{\text{hom}} = 2b_{n-1}^{\text{hom}} \] La solución general de esta ecuación es: \[ b_n^{\text{hom}} = A \cdot 2^n \] donde \( A \) es una constante a determinar. 2. **Solución Particular:** Buscamos una solución particular \( b_n^{\text{part}} \) de la forma constante \( C \). Sustituyendo en la recurrencia: \[ C = 2C - 4 \implies C = 4 \] 3. **Solución General:** La solución general de la recurrencia es la suma de la solución homogénea y la solución particular: \[ b_n = A \cdot 2^n + 4 \] 4. **Determinar la Constante \( A \):** Aplicamos la condición inicial \( b_1 = 5 \): \[ 5 = A \cdot 2^1 + 4 \implies 5 = 2A + 4 \implies 2A = 1 \implies A = \frac{1}{2} \] 5. **Fórmula Explícita:** Sustituyendo el valor de \( A \) en la solución general: \[ b_n = \frac{1}{2} \cdot 2^n + 4 = 2^{n-1} + 4 \] **Por lo tanto, la fórmula explícita es:** \[ b_n = 2^{n-1} + 4 \]

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

error msg
Explain
Simplify this solution

Bonus Knowledge

Para encontrar la fórmula explícita de la secuencia dada, primero podemos resolver la relación de recurrencia. Comenzamos expandiendo algunos términos: 1. \( b_1 = 5 \) 2. \( b_2 = 2b_1 - 4 = 2 \cdot 5 - 4 = 6 \) 3. \( b_3 = 2b_2 - 4 = 2 \cdot 6 - 4 = 8 \) 4. \( b_4 = 2b_3 - 4 = 2 \cdot 8 - 4 = 12 \) Observando estos términos, podemos notar una tendencia. Para derivar la fórmula explícita, podemos reformular la relación de recurrencia como: \[ b_n + 4 = 2(b_{n-1} + 4) \] Definimos \( c_n = b_n + 4 \), lo que nos da la relación: \[ c_n = 2c_{n-1} \] Dado que \( b_1 = 5 \), lo que implica \( c_1 = 9 \). Ahora observamos que \( c_n \) es una relación geométrica: \[ c_n = 9 \cdot 2^{n-1} \] Sustituyendo de nuevo para \( b_n \): \[ b_n = c_n - 4 = 9 \cdot 2^{n-1} - 4 \] Por lo tanto, la fórmula explícita es: \[ b_n = 9 \cdot 2^{n-1} - 4 \]

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy