Тема . ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ

Метод спуска, индукция и последовательное конструирование в ТЧ

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#102276

Докажите, что для любого натурального числа n  выполнено неравенство:

   -1- -1-      -1-  √ -  3
1+ √2 +√3-+ ...+ √n > 2 n− 2

Источники: Муницип - 2020, Калининград, 11.3

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Неравенства, где оба каждая из частей является функцией от одного и того же числа чаще всего доказываются с помощью индукции. Получится ли, используя данный метод, доказать данное неравенство?

Подсказка 2

Сделать это не так просто. Чаще всего это явный намек на то, что рассматриваемая индукция требует усиления. Необходимо придумать неравенство, из которое следовало бы наше, и доказать с помощью индукции уже его. Чего вам не хватало при попытках доказать переход в исходном неравенстве? Скорее всего это будет что-то не очень большое - формально, функция от n, которая монотонно убывает.

Подсказка 3

Будем доказывать, что разность левой и правой части неравенства не меньше, чем 1/2\sqrt(n).

Подсказка 4

Для доказательства перехода, как обычно, воспользуйтесь предположением и рассмотрите разность левой и правой частей. Как обычно, скорее всего, она должна будет свернуться в некоторый квадрат.

Показать доказательство

Индукцией по n  докажем неравенство

   -1-  1--     -1-   √-  3  --1-
1+ √2-+ √3 + ...+ √n-≥ 2 n− 2 +2√n

Оно более сильное, чем в условии задачи, потому что мы доказываем неравенство для большего числа справа. Если будет верным для него, то и для исходного будет выполняться. База n = 1  верна.

Пусть неравенство верно при некотором натуральном k

                      √-
1+ √1-+ √1-+...+√1-≥ 2 k− 3 +-√1-
     2   3        k       2  2  k

Используя его, получим

1+ √1-+√1-+ ...+ √1-+ √-1--≥ 2√k− 3 +-√1-+ √-1---
    2    3       k    k+ 1       2  2  k   k+ 1

Наконец, рассмотрим разность

( √-  3    1     1  )   ( √----  3     1  )
 2 k −2 + 2√k-+ √k-+1- −  2 k+ 1− 2 + 2√k+-1 =

    -
= 2√k− 2√k+-1+ -1√-+ -√-1-- = −√---2√-----+ √1-+ -√-1-- =
               2 k  2 k +1     k +  k+1   2 k  2 k +1

  ---(√k−-√k-+1)2----
= 2(√k +√k-+1)√k√k-+1 ≥0

поэтому

                              ----
1+ 1√--+√1-+ ...+ √1-+ √-1--≥ 2√k+ 1− 3+ -√-1--
    2    3       k    k+ 1          2  2 k +1

то есть неравенство верно так же при k +1,  что доказывает переход.

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!