Cho n ∈ N*. Chứng minh rằng
B = \(\left(1+\frac{1}{2}\right)-\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)...\left(1+\frac{1}{n^3+3n}\right)\) < 3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(A=\left(1+\frac{2}{4}\right)\left(1+\frac{2}{10}\right)...\left(1+\frac{2}{n^2+3n}\right)\)
\(A=\left(\frac{6}{4}\right)\left(\frac{12}{10}\right)...\left(\frac{n^2+3n+2}{n^2+3n}\right)\)
\(A=\left(\frac{2.3}{1.4}\right)\left(\frac{3.4}{2.5}\right)\left(\frac{4.5}{3.6}\right)...\left(\frac{\left(n+1\right)\left(n+2\right)}{n\left(n+3\right)}\right)\)
\(A=\frac{2.3.4...\left(n+1\right)}{1.2.3...n}.\frac{3.4.5...\left(n+2\right)}{4.5.6...\left(n+3\right)}=\left(n+1\right).\frac{3}{\left(n+3\right)}=\frac{3\left(n+1\right)}{n+3}\)
Do \(0< n+1< n+3\Rightarrow\frac{n+1}{n+3}< 1\Rightarrow\frac{3\left(n+1\right)}{n+3}< 3\)
Vậy \(A< 3\)
Ta thấy: 1+ 2/ n^2+3n = n^2+3n+2 / n(n+3) =(n+1)(n+2) /n(n+3)
Áp dụng công thức trên,ta có:
A= (1+2/4 )(1+ 2/10)(1+2/18).....(1+2/ n^2+3n)
=(1+2 /1x4)( 1+2 /2x5)(1+2 /3x6).....[ (n+1)(n+2)/ n(n+3)]
=(2x3 /1x4)(3x4 /2x5)(4x5 /3x6).....[ (n+1)(n+2) /n(n+3)]
= 3x(n+1 /n+3)
Vì n+1 /n+3 <1 với mọi n thuộc N nên 3x(n+1 /n+3) <3
Vậy A<3
Với n =1 thì A < 3. Vậy ta phải đi chứng minh A < 3
Giả sử A < 3 đúng với n = k. Ta có:
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\left(1+\frac{2}{k^2+3k}\right)<3$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(1+2k2+3k )<3
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\left(\frac{k^2+3k+2}{k\left(k+3\right)}\right)$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(k2+3k+2k(k+3) )
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(k+1)(k+2)k(k+3)
Ta phải đi chứng minh A < 3 đúng với n = k +1 tức là phải chứng minh:
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\left(1+\frac{2}{\left(k+1\right)^2+3\left(k+1\right)}\right)$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(k+1)(k+2)k(k+3) +(1+2(k+1)2+3(k+1) ) $<3+\frac{\left(k+2\right)\left(k+3\right)}{\left(k+1\right)\left(k+4\right)}$<3+(k+2)(k+3)(k+1)(k+4)
Ta sẽ có:
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\left(1+\frac{2}{k^2+2k+1+3k+3}\right)$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(k+1)(k+2)k(k+3) +(1+2k2+2k+1+3k+3 )
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\frac{k^2+5k+6}{k^2+5k+4}$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(k+1)(k+2)k(k+3) +k2+5k+6k2+5k+4
$A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\frac{\left(k+2\right)\left(k+3\right)}{\left(k+1\right)\left(k+4\right)}$A=(1+12 )+(1+15 )+(1+19 )+...+(k+1)(k+2)k(k+3) +(k+2)(k+3)(k+1)(k+4) $<3+\frac{\left(k+2\right)\left(k+3\right)}{\left(k+1\right)\left(k+4\right)}$<3+(k+2)(k+3)(k+1)(k+4)
Vậy A đúng với n = k + 1 thì A đúng với n = k
Vậy A < 3 là điều phải chứng minh.
(Phương pháp quy nạp toán học)
Với n =1 thì A < 3. Vậy ta phải đi chứng minh A < 3
Giả sử A < 3 đúng với n = k. Ta có:
$$
$$
$$
Ta phải đi chứng minh A < 3 đúng với n = k +1 tức là phải chứng minh:
$$ $$
Ta sẽ có:
$$
$$
$$ $$
Vậy A đúng với n = k + 1 thì A đúng với n = k
Vậy A < 3 là điều phải chứng minh.
(Phương pháp quy nạp toán học)
Với n =1 thì A < 3. Vậy ta phải đi chứng minh A < 3
Giả sử A < 3 đúng với n = k. Ta có:
$$
$$
$$
Ta phải đi chứng minh A < 3 đúng với n = k +1 tức là phải chứng minh:
$$ $$
Ta sẽ có:
$$
$$
$$ $$
Vậy A đúng với n = k + 1 thì A đúng với n = k
Vậy A < 3 là điều phải chứng minh.
(Phương pháp quy nạp toán học)
\(\frac{1}{2.5}+\frac{1}{5.8}+...+\frac{1}{\left(3n-1\right)\left(3n+2\right)}\)
\(=\frac{1}{3}.\left(\frac{3}{2.5}+\frac{3}{5.8}+...+\frac{3}{\left(3n-1\right)\left(3n+2\right)}\right)\)
\(=\frac{1}{3}.\left(\frac{1}{2}-\frac{1}{5}+\frac{1}{5}-\frac{1}{8}+...+\frac{1}{3n-1}-\frac{1}{3n+2}\right)\)
\(=\frac{1}{3}.\left(\frac{1}{2}-\frac{1}{3n+2}\right)\)
\(=\frac{1}{3}.\frac{3n}{2.\left(3n+2\right)}\)
\(=\frac{n}{2\left(3n+2\right)}\)
Với n =1 thì A < 3. Vậy ta phải đi chứng minh A < 3
Giả sử A < 3 đúng với n = k. Ta có:
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\left(1+\frac{2}{k^2+3k}\right)< 3\)
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\left(\frac{k^2+3k+2}{k\left(k+3\right)}\right)\)
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}\)
Ta phải đi chứng minh A < 3 đúng với n = k +1 tức là phải chứng minh:
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\left(1+\frac{2}{\left(k+1\right)^2+3\left(k+1\right)}\right)\) \(< 3+\frac{\left(k+2\right)\left(k+3\right)}{\left(k+1\right)\left(k+4\right)}\)
Ta sẽ có:
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\left(1+\frac{2}{k^2+2k+1+3k+3}\right)\)
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\frac{k^2+5k+6}{k^2+5k+4}\)
\(A=\left(1+\frac{1}{2}\right)+\left(1+\frac{1}{5}\right)+\left(1+\frac{1}{9}\right)+...+\frac{\left(k+1\right)\left(k+2\right)}{k\left(k+3\right)}+\frac{\left(k+2\right)\left(k+3\right)}{\left(k+1\right)\left(k+4\right)}\) \(< 3+\frac{\left(k+2\right)\left(k+3\right)}{\left(k+1\right)\left(k+4\right)}\)
Vậy A đúng với n = k + 1 thì A đúng với n = k
Vậy A < 3 là điều phải chứng minh.
(Phương pháp quy nạp toán học)