Trzy rodzaje indukcji matematycznej»Zadanie 2
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Trzy rodzaje indukcji matematycznej
- Publikacja w Delcie: lipiec 2019
- Publikacja elektroniczna: 1 lipca 2019
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (410 KB)
Udowodnić nierówność Bernoulliego:
dla wszystkich liczb rzeczywistych
i liczb naturalnych 
przez liczbę dodatnią
następnie wystarczy udowodnić, że 
oraz
dla
Wykazać, że
dla wszystkich naturalnych 
należy wykorzystać we wzorze rekurencyjnym z treści zadania w celu otrzymania tezy indukcyjnej 
dla każdej liczby pierwszej
i liczby naturalnej 
oraz fakt, że
dla 
będzie liczbą naturalną. Dowieść, że istnieje
-cyfrowa wielokrotność liczby
w której zapisie dziesiętnym występują tylko cyfry
i 
będzie poszukiwaną
-cyfrową wielokrotnością liczby
Szukaną wielokrotnością
jest jedna z liczb:
lub 
stosów monet, po jednej w każdym. W danej chwili możemy połączyć dwa dowolnie wybrane stosy w jeden. Jeśli połączymy stos
monet ze stosem
monet, to zapisujemy iloczyn
Te czynności wykonujemy aż do uzyskania jednego stosu
monet. Dowieść, że suma zapisanych iloczynów wynosi 
-kątów, w których
i
są przypisane sąsiednim wierzchołkom. Krok indukcji o głębokości
polega na dodaniu trzech wierzchołków z liczbami
i
pomiędzy tymi dwoma.
które można zapisać w postaci sumy
całkowite) tak, by liczba
była kwadratem liczby całkowitej.
będzie liczbą pierwszą o rozważanej własności:
(
całkowite). Oznaczmy
Tak więc
wobec czego
Równość
po podniesieniu stronami do kwadratu i podstawieniu wyrażeń określających
przybiera postać
jest równa 2, a druga 1, i ostatecznie
Skoro
zatem liczba pierwsza
spełnia wymagane warunki, i jest to jedyna taka liczba.
Funkcja
spełnia dla każdej pary liczb rzeczywistych
równanie
spełnia dla każdej pary liczb rzeczywistych
równanie
a drugi raz dla
uzyskujemy
oraz parzystej liczby naturalnej
wyznaczyć kres górny wartości stosunku
gdzie
i
to (odpowiednio) średnia arytmetyczna i średnia harmoniczna
liczb wybranych dowolnie z przedziału ![[a,b].](/math/temat/matematyka/analiza/zadania/2019/04/29/zm-k44-781/7x-ef372a8dfa93edadbc34939244d39cca0f9e4c26-im-2C,6B,73-FF,FF,FF.gif)
i
liczb
Weźmy dowolną liczbę
i zauważmy, że
dla liczb 
mamy nierówność
którą przepisujemy w postaci
:
i korzystając z (2):
jest z założenia parzysta. Gdy
dla połowy spośród wskaźników
zaś
dla pozostałej połowy, wówczas we wszystkich szacowaniach zachodzi równość. Zatem liczba
jest maksymalną wartością stosunku 
prawdziwa jest nierówność
i
niebędących jednocześnie zerami.
oraz
Rozwiązanie ułatwia spostrzeżenie, że szacowany ułamek ma dodatni licznik i mianownik, bo
zachodzi nierówność
i przeniesieniu wszystkich wyrazów na lewą stronę nierówności otrzymamy

jest równa
Udowodnić, że
i
ułatwia dalsze rachunki.
spełniają równość
Wykazać, że
i
zachodzi nierówność

będą liczbami dodatnimi. Przyjmijmy
dla całkowitych
Dowieść, że prawdziwa jest co najmniej jedna z nierówności:

spełniających warunek
zachodzi nierówność
spełniają nierówność

zachodzi nierówność
spełniają warunek
Dowieść, że