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Probar eso es un cuadrado perfecto.

Estoy teniendo problemas con este ejercicio. Deje $k > 1$ ser un número entero. Definimos $(a_n)_{n \in \Bbb N_0}$ como: $$a_0 = 1$$ $$a_1 = 1$$ $$a_{n+2} = (k^2-2)a_{n+1}-a_n-2(k-2)$$ Demostrar que $\forall n \in \Bbb N_0, a_n$ es un cuadrado perfecto.

No estoy seguro de cómo hacer frente a este problema. Quiero demostrar que la $a_n=(a+b)^2$ en alguna manera. Yo iba a intentar con la inducción, $P(0)$ $P(1)$ son verdaderas, $P(2)=(k-1)^2$... pero, ¿cómo debo coger $P(n)$$P(n+1)$. O debo tratar otro método?

También he tratado de encontrar las raíces de lo que podría haber cerrado la fórmula de la secuencia, pero he terminado con una bastante decepcionante en busca de la expresión: $\frac{(k^2-2) \pm \sqrt{k^4-4k^2-8k+16}}{2}$

Cualquier idea o sugerencia? Gracias!

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Stephan Aßmus Puntos 16

sólo una de esas cosas, dado $b_0=1, b_1 = 1,$ y $$ b_{n+2} = k \, b_{n+1} - b_n, $$ $$ a_n = b_n^2. $$

El paso clave es $$ b_{n+2} b_n - b_{n+1}^2 = k-2 $$ Vamos a mostrar cómo encaja en: se dice $a_n = b_n^2.$ sabemos $b_{n+2} + b_n = k b_{n+1.}$ Plaza de los dos lados, esto da $$ b_{n+2}^2 + a_n + 2 b_{n+2}b_n = k^2 a_{n+1}, $$ $$ b_{n+2}^2 + a_n = k^2 a_{n+1} - 2 b_{n+2}b_n, $$ $$ b_{n+2}^2 + a_n = k^2 a_{n+1} - 2 b_{n+2}b_n + 2 b_{n+2}b_n - 2 b_{n+1}^2 - 2 k + 4, $$ $$ b_{n+2}^2 + a_n = k^2 a_{n+1} - 2 b_{n+1}^2 - 2 k + 4, $$ $$ b_{n+2}^2 + a_n = k^2 a_{n+1} - 2 a_{n+1} - 2 k + 4, $$ $$ b_{n+2}^2 + a_n = (k^2 -2) a_{n+1} - 2 k + 4, $$ $$ b_{n+2}^2 = a_{n+2}. $$

A su vez, $ b_{n+2} b_n - b_{n+1}^2 = k-2 $ proviene de una norma cuadrática formas de construcción. Consideramos que la forma cuadrática $f(x,y) = x^2 - kxy + y^2.$ de Su matriz Hessiana es $$ H = \left( \begin{array}{rr} 2 & -k \\ -k & 2 \end{array} \right) $$

Definimos una matriz de $A$ ("automorphism") como $$ A = \left( \begin{array}{rr} k & -1 \\ 1 & 0 \end{array} \right). $$ La palabra significa automorphism $$ A^T H A = H. $$ A su vez, a partir de la observación de que $$ \left( \begin{array}{c} b_{n+2} \\ b_{n+1} \end{array} \right) \left( \begin{array}{rr} k & -1 \\ 1 & 0 \end{array} \right) = \left( \begin{array}{c} b_{n+1} \\ b_n \end{array} \right) $$ nos encontramos $$ b_{n+2}^2 - k b_{n+2} b_{n+1} + b_{n+1}^2 = b_{n+1}^2 - k b_{n+1} b_{n} + b_{n}^2, $ $ , de modo que $$ b_{n+1}^2 - k b_{n+1} b_{n} + b_{n}^2 $$ is independent of $$ n y constante. De $b_1$ $b_0$ encontramos $$ b_{n+1}^2 - k b_{n+1} b_{n} + b_{n}^2 = 2-k. $$ Finalmente $$b_{n+2} b_n - b_{n+1}^2 = (k b_{n+1} - b_n) b_n - b_{n+1}^2 = - b_{n+1}^2 + k b_{n+1} b_n - b_n^2 = -(2-k) = k-2 $$

Le pregunté a la cooperativa para el origen del problema, resulta que la parte acerca de la definición de $b_n$ fue la sugerencia dada; ejercicio 24. El ejercicio (revisión?) pdf es en PDF

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