от s.karakoleva » 02 Яну 2013, 00:42
Развиваме по първия ред:
[tex]\left|
\begin{array}{cccccc}
2 & 1 & 0 & \ldots & 0 & 0 \\
1 & 2 & 1 & \ldots & 0 & 0 \\
0 & 1 & 2 & \ldots & 0 & 0 \\
\vdots & \vdots & \ldots & \ldots & \vdots & \vdots \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 2 & 1 \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 1 & 2 \\
\end{array}
\right|=2\cdot(-1)^2\cdot
\left|
\begin{array}{cccccc}
2 & 1 & 0 & \ldots & 0 & 0 \\
1 & 2 & 1 & \ldots & 0 & 0 \\
0 & 1 & 2 & \ldots & 0 & 0 \\
\vdots & \vdots & \ldots & \ldots & \vdots & \vdots \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 2 & 1 \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 1 & 2 \\
\end{array}
\right|+1\cdot(-1)^3\cdot
\left|
\begin{array}{cccccc}
1 & 1 & 0 & \ldots & 0 & 0 \\
0 & 2 & 1 & \ldots & 0 & 0 \\
0 & 1 & 2 & \ldots & 0 & 0 \\
\vdots & \vdots & \ldots & \ldots & \vdots & \vdots \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 2 & 1 \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 1 & 2 \\
\end{array}
\right|[/tex]
Последната детерминанта развиваме по първия стълб и се получава [tex]\Delta_n=2\Delta_{n-1}-1\cdot (-1)^2\Delta_{n-2}[/tex].
Така получихме рекурентна зависимост [tex]\Delta_n=2\Delta_{n-1}-\Delta_{n-2}[/tex], откъдето се вижда, че [tex]\Delta_n+\Delta_{n-2}=2\Delta_{n-1}[/tex], т.е. [tex]\Delta_{n-1}[/tex] е средно-аритметично на [tex]\Delta_{n}[/tex] и [tex]\Delta_{n-2}[/tex].
Следователно, детерминантите [tex]\Delta_{1},\Delta_{2}\ldots\Delta_{n-2},\Delta_{n-1},\Delta_{n}, \ldots[/tex] образуват аритметична прогресия, на която търсим първия член и разликата.
[tex]\Delta_{1}=2, \quad\Delta_{2}=3[/tex], следователно [tex]d=1[/tex].
За по-строго доказателство за разликата може да се постъпи така: Разписваме членовете по рекурентната формула при [tex]n=3,4 \ldots n[/tex]
[tex]\Delta_3=2\Delta_{2}-\Delta_{1}[/tex]
[tex]\Delta_4=2\Delta_{3}-\Delta_{2}[/tex]
[tex]\Delta_5=2\Delta_{4}-\Delta_{3}[/tex]
[tex]\Delta_6=2\Delta_{5}-\Delta_{4}[/tex]
[tex]\ldots[/tex]
[tex]\Delta_{n-1}=2\Delta_{n-2}-\Delta_{n-3}[/tex]
[tex]\Delta_n=2\Delta_{n-1}-\Delta_{n-2}[/tex]
и събираме почленно получените равенства. Доста от събираемите се съкращават:
[tex]\Delta_n=\Delta_2-\Delta_1+\Delta_{n-1}[/tex]
[tex]\Delta_n-\Delta_{n-1}=3-2=1[/tex]
Следователно, аритметичната прогресия [tex]\Delta_{1},\Delta_{2}\ldots ,\Delta_{n}, \ldots[/tex] има първи член 2 и разлика 1. За [tex]n[/tex]- тия член имаме
[tex]\Delta_{n}=\Delta_{1}+(n-1)\cdot d=2+(n-1)\cdot 1=n+1.[/tex]
Истинското знание не е вродено, то се придобива!
Демокрит