Primero resolvamos la ecuación de recursión “homogénea” (es decir, sin el término constante):
[matemáticas] a_ {n} = 3a_ {n_1} = 3 \, * \, 3 \, * \,… * \, 3 \, * \, a_ {1} [/ matemáticas]
Por lo tanto, podemos proponer la siguiente forma: [matemáticas] a_ {n} = \ alpha 3 ^ {n} [/ matemáticas]
Para continuar, usamos la variación del método constante [1]:
- ¿Einstein apestaba con las matemáticas?
- ¿Por qué soy bueno en matemáticas pero malo en la sección de matemáticas de ACT?
- ¿Qué tan comercializable es un título en matemáticas?
- Si obtengo 13-14 / 20 en una prueba de matemáticas, ¿significa que no estoy listo para resolver problemas de la vida real usando matemáticas?
- ¿Cuál es el mejor momento de Pomodoro para un alto aprendizaje de matemáticas?
[math] a_ {n} = \ alpha_ {n} 3 ^ {n} [/ math] donde [math] \ alpha_ {n} [/ math] es un término de una secuencia que estamos buscando.
Inyectando esto en la ecuación de recursión y reorganizando, uno encuentra:
[matemáticas] (\ alpha_ {n} – \ alpha_ {n-1}) = \ frac {6} {3 ^ {n}} [/ matemáticas]
Ahora, usando una suma telescópica y el hecho de que [matemáticas] \ alpha_ {1} = \ frac {a_ {1}} {3} = \ frac {1} {3} [/ matemáticas], uno obtiene:
[matemáticas] \ alpha_ {n} = \ frac {1} {3} +2 \ sum_ {i = 1} ^ {n-1} \ frac {1} {3 ^ {n}} = \ frac {1} {3} + 1- \ frac {1} {3 ^ {n-1}} [/ math] para [math] n \ geq1 [/ math] donde hemos usado la suma de una expresión de secuencia geométrica [2].
Finalmente: [matemáticas] a_ {n} = (\ frac {4} {3} -3 ^ {1-n}) \, 3 ^ {n} = 4 * 3 ^ {n-1} -3 [/ matemáticas ] para [matemáticas] n \ geq1 [/ matemáticas]
Por lo tanto: [matemáticas] a_ {4} = 4 * 3 ^ {3} -3 = 105 [/ matemáticas].
Espero que hayas disfrutado leyendo esta respuesta.
Notas al pie
[1] Variación de parámetros – Wikipedia
[2] Progresión geométrica – Wikipedia