Тема . Тождественные преобразования

Телескопические ряды: группировка и свёртка слагаемых/множителей

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела тождественные преобразования
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94036

Докажите тождество

                       (n−-1)n(n+-1)
1 ⋅2 +2⋅3+ ...+ (n − 1)⋅n=     3
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Такие тождества удобно доказывать по индукции. База очевидна. Будем полагать, что при n = p утверждение верно. Как свести доказываемое утверждение при n = p+1 к предположению индукции?

Подсказка 2

Верно! Сумма, в которой последнее слагаемое получается при n = p + 1 содержит в себе сумму всех слагаемых для n = p. Как тогда применить предположение?

Показать доказательство

Первое решение. Попробуем телескопировать эту сумму. Для этого надо выразить k(k+ 1)  как разность двух выражений, похожих на то, что должно получиться в ответе. Заметим, что         k(k+1)(k+2)−(k−1)k(k+1)
k(k+ 1)=         3        .  Тогда

n∑−1         n∑−1
   k(k+ 1)= 1   (k(k+ 1)(k+ 2)− (k− 1)k(k+ 1))= (n−-1)n(n+-1)
k=1        3k=1                                3

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение. При n= 2  в левой части получаем 1⋅2,  а в правой 1⋅2⋅3 =2,
 3  так что равенство выполнено. Предположим, что равенство верно при n= p,  то есть

p∑−1         p−∑1
   k(k +1)= 1   (k(k+ 1)(k+ 2)− (k− 1)k(k+ 1))= (p−-1)p(p-+1)
k=1        3k=1                                3

Тогда при n= p+ 1  имеем

 p∑           p∑−1
   k(k+ 1) = 1  (k(k +1)(k +2)− (k − 1)k(k+ 1))+ p(p +1)= (p−-1)p(p-+1)+ p(p+ 1)
k=1        3 k=1                                       3

после вынесения за скобки p(p +1)  и преобразований получается

(p−-1)p(p+-1)                p−-1+-3  p(p-+1)(p+-2)
     3      +p(p+1)= p(p +1)   3   =      3

Шаг индукции доказан. Значит, утверждение задачи выполнено при любых натуральных n ≥2.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!