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Probar una desigualdad

La sucesión de números reales $\ a_1,a_2,a_3.....$ es tal que $\ a_1=1$ y $$a_{n+1} = \left(a_n+\frac{1}{a_n}\right)^{\!\lambda} $$ donde $\ \lambda >1$

Demostrar por inducción matemática que para $n\geq 2$ $$a_n\geq2^{g(n)} $$ donde $g(n) = \lambda^{n-1} $ Resuelto

Demuestre también que para $\ n\geq 2$ , $$ \rm \large \frac{a_{n+1}}{a_n} > 2^{(\!\lambda-1)g(n)}$$

Inténtelo

$$ \rm \large \frac{a_{n+1}}{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}=\frac{a_{n+1}}{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}$$

$$ \rm \large \frac{a_{n+1}}{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}=\frac{\left(a_n+\frac{1}{a_n}\right)^{\!\lambda} }{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}$$

$$ \rm \large \frac{a_{n+1}}{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}=\frac{\left(a_n^2+1\right)^{\!\lambda} }{a_n^{\!\lambda+1}}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}$$

$$ \rm \large \frac{a_{n+1}}{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}=\frac{\left(a_n^2+1\right)^{\!\lambda} -2^{(\!\lambda-1)g(n)}\left(a_n^{\!\lambda+1}\right) }{a_n^{\!\lambda+1}}$$

$$ \rm \large \frac{a_{n+1}}{a_n}-2^{(\!\lambda-1)g(n)}=\frac{\left(a_n^2+1\right)^{\!\lambda} -2^{g(n+1)-g(n)}\left(a_n^{\!\lambda+1}\right) }{a_n^{\!\lambda+1}}$$

Ahora no sé muy bien cómo demostrar que el numerador y el denominador son mayores que 0. ¿Puede alguien darme alguna pista que me ayude a resolver este problema?

Editar: El denominador podría probarse mostrando que la secuencia de los números es una secuencia monotónicamente creciente. Y puesto que el primer término y $\ \lambda $ es mayor que 0 que $\ {a_n^{\!\lambda+1}}>0$

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c1tadel1 Puntos 51

Por definición, puesto que $a_n,\lambda>0$ $$\frac{a_{n+1}}{a_n}=\frac{(a_n+\frac{1}{a_n})^\lambda}{a_n}=\left(a_n^{1-\frac 1\lambda}+a_n^{-1-\frac 1\lambda}\right)^\lambda>\left(a_n^{1-\frac 1\lambda}\right)^\lambda=a_n^{\lambda-1}\ge 2^{(\lambda-1)g(n)}$$ donde en el paso hemos utilizado la conclusión de que $$a_n\ge 2^{g(n)}.$$

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