Question

[Nguyễn Thanh Hiền]

CM BĐT : \(\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{4^2}+...+\frac{1}{n^2}< 1\) với mọi số tự nhiên \(n\ge2.\)

Answer 1

[Võ Đông Anh Tuấn]

Đặt biểu thức trung gian là :

\(B=\frac{1}{2^2-1}+\frac{1}{3^2-1}+\frac{1}{4^2-1}+...+\frac{1}{n^2-1}\) thì \(A< B\)

Còn \(B=\frac{1}{1.3}+\frac{1}{2.4}+\frac{1}{3.5}+...+\frac{1}{\left(n-1\right)\left(n+1\right)}\)

\(=\frac{1}{2}\left(1-\frac{1}{3}+\frac{1}{2}-\frac{1}{4}+\frac{1}{3}-\frac{1}{5}+...+\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n+1}\right)\)

\(=\frac{1}{2}\left(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{n-1}-\frac{1}{3}-\frac{1}{4}-\frac{1}{5}-\frac{1}{n+1}\right)\)

\(=\frac{1}{2}\left(1+\frac{1}{2}-\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\right)< \frac{1}{2}.\frac{3}{2}=\frac{3}{4}\)

Vậy \(A< 3< \frac{3}{4}< 1.\)

Answer 2

[tthnew]

Cách 2. Gọi biểu thức trên là A.Ta làm trội:

\(\frac{1}{x^2}\left(x\ge2\right)=\frac{1}{x.x}< \frac{1}{\left(x-1\right).x}\). Khi đó, áp dụng vào,ta có:

\(A< \frac{1}{1.2}+\frac{1}{2.3}+\frac{1}{3.4}+...+\frac{1}{\left(n-1\right)n}\)

\(=1-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+....+\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n}\)

\(=1-\frac{1}{n}< 1\forall n\ge2^{\left(đpcm\right)}\)