لنضع في حالة عدد طبيعي موجب تماماً n. Un = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n أثبت مستعملاً البرهان بالتدريج أن U2n > n/2 أياً كان العدد الطبيعي n غير المعدوم

  • رياضيات

لنضع في حالة عدد طبيعي موجب تماماً n.

Un = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n

أثبت أن المتتالية (Un)n≥1 متزايدة.

اكتب U2n-Un واستنتج أن U2n-Un>1/2.

أثبت مستعملاً البرهان بالتدريج أن U2n > n/2 أياً كان العدد الطبيعي n غير المعدوم.

الأجوبة

Un+1 = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n + 1/n+1

Un+1 = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n + 1/n+1 > 0

فالمتتالية متزايدة.

U2n = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n + 1/n+1 + 1/n+2 +..+ 1/2n

Un = 1 + 1/2 + 1/3 +..+ 1/n +

Un+1 – Un = 1/n+1 + 1/n+2 +..+ 1/2n-1 + 1/2n

U2n – Un ≥ n*(1/2n)

U2n – Un ≥ (1/2)

U2n = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/(2^n-1) + ½^n

العلاقة  U2n≥n/2صحيحة من أجل n=1.

Un = 1 + ½ ≥ n/2 = ½

لنفرض أنها صحيحة من أجل n أي لنفرض أن U2n > n/2 صحيحة ولنبرهن على صحتها من أجل n+1 أي لنبرهن أن U2n+1 ≥ (n+1/2) رأينا أن U2n-Un≥1/2 ومنه U2n≥Un+1/2 ومن أجل n=2^n نجد:

U2.2n ≥ U2n + ½

U2n+1 ≥ U2n + ½

وبما ان U2n > n/2 فرضاً فإن:

U2n+1 ≥ U2n +1/2 ≥ n/2 + 1/2 = (n+1/2)

U2n+1 ≥ (n+1/2)

وهو المطلوب.

هل كان المحتوى مفيد؟

تبحث عن مدرس اونلاين؟

محتاج مساعدة باختيار المدرس الافضل؟ تواصل مع فريقنا الان لمساعدتك بتأمين افضل مدرس
ماهو التخصص الذي تبحث عنه؟
اكتب هنا...