Назад
Задача

Существует ли такое значение α, что все члены бесконечной последовательности cos α, cos 2α, ..., cos(2nα), ... принимают отрицательные значения?

Решение

  Пусть, например,  α = /3,  тогда  cos α = cos /3 = – ½. Далее можно рассуждать по-разному.  Первый способ. Докажем по индукции, что все члены последовательности равны – ½. База уже есть.

 Шаг индукции. Пусть  cos(2kα) = – ½,  тогда  cos(2k+1α) = cos(2·2kα) = 2cos²(2kα) – 1 = 2(– ½)² – 1 = – ½.   Второй способ. Заметим, что  cos 2α = cos /3 = cos (– /3) = – ½.  Докажем, что если n – чётно, то  2nα = /3 + 2πm,  а если нечётно, то

2nα = – /3 + 2πm,  где m – некоторое целое число.

  Действительно,  22k·/3 = /3 + 2πm  ⇔  4k – 1  кратно 3. Но это действительно так.

  Аналогично,  22k–1·/3 = – /3+ 2πm  ⇔  22k–1 + 1  кратно 3, что тоже верно.

Ответ

Существует.

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет