Una sucesión (a1,b1),(a2,b2),(a3,b3),… de puntos en el plano coordenado satisface (an+1,bn+1)=(3an−bn,3bn+an)(n=1,2,3,…) Supongamos que (a100,b100)=(2,4). ¿Cuánto vale a1+b1?
A sequence (a1,b1),(a2,b2),(a3,b3),… of points in the coordinate plane satisfies (an+1,bn+1)=(3an−bn,3bn+an)(n=1,2,3,…) Suppose that (a100,b100)=(2,4). What is a1+b1?
−2971
−2991
0
2981
2961
Solución:
Sea zn=an+bni. Entonces zn+1=(3an−bn)+(3bn+an)i=(an+bni)(3+i), así que zn+1=zn(3+i) y z100=z1(3+i)99.
Como 3+i=2(cos30∘+isin30∘), el teorema de De Moivre da (3+i)99=299(cos2970∘+isin2970∘). Como 2970∘ es coterminal con 90∘, esto es igual a 299i.
Así 2+4i=z1⋅299i, de modo que z1=299i2+4i=2994−2i.
Entonces a1=2994 y b1=−2992, así que a1+b1=2992=2981.
Por lo tanto, D es la respuesta correcta.
Let zn=an+bni. Then zn+1=(3an−bn)+(3bn+an)i=(an+bni)(3+i), so zn+1=zn(3+i) and z100=z1(3+i)99.
Since 3+i=2(cos30∘+isin30∘), De Moivre's theorem gives (3+i)99=299(cos2970∘+isin2970∘). As 2970∘ is coterminal with 90∘, this equals 299i.
Thus 2+4i=z1⋅299i, so z1=299i2+4i=2994−2i.
Then a1=2994 and b1=−2992, so a1+b1=2992=2981.