Номер 630 — ГДЗ алгебра 9 класс Макарычев

№ 630.

Докажите, что при любом натуральном n верно равенство

1 · 2 + 2 · 3 + 3 · 4 + ... + n(n + 1) = 1/3n(n + 1)(n + 2).

💡 Подсказка (без ответа)

Используй метод математической индукции. Сначала проверь, верно ли равенство при n = 1. Затем предположи, что оно верно для n = k, и докажи, что оно верно для n = k + 1, подставив в левую часть дополнительный слагаемое (k + 1)(k + 2).

Решение по шагам · ✓ ответ сверен

Докажем это равенство методом математической индукции.

Шаг 1. Проверим базу индукции (n = 1):

Левая часть: 1 · 2 = 2

Правая часть: 1/3 · 1 · 2 · 3 = 1/3 · 6 = 2

Левая часть = правой части. ✓

Шаг 2. Предположим, что равенство верно для n = k:

1 · 2 + 2 · 3 + 3 · 4 + ... + k(k + 1) = 1/3 · k(k + 1)(k + 2)

Это наше предположение индукции.

Шаг 3. Докажем, что равенство верно для n = k + 1:

Нужно показать: 1 · 2 + 2 · 3 + 3 · 4 + ... + k(k + 1) + (k + 1)(k + 2) = 1/3 · (k + 1)(k + 2)(k + 3)

Берём левую часть. По предположению индукции первые k членов дают 1/3 · k(k + 1)(k + 2):

1/3 · k(k + 1)(k + 2) + (k + 1)(k + 2) = ?

Шаг 4. Приведём к общему знаменателю:

= 1/3 · k(k + 1)(k + 2) + 3/3 · (k + 1)(k + 2)

= 1/3 · (k + 1)(k + 2) · (k + 3)

Вынесем (k + 1)(k + 2) за скобки:

= (k + 1)(k + 2) · (1/3 · k + 1)

= (k + 1)(k + 2) · (k/3 + 3/3)

= (k + 1)(k + 2) · (k + 3)/3

= 1/3 · (k + 1)(k + 2)(k + 3)

Это именно то, что нужно доказать!

Шаг 5. Вывод:

По принципу математической индукции равенство верно при любом натуральном n.

Ответ: Доказано методом математической индукции. При n = 1 база верна: 1 · 2 = 2 и 1/3 · 1 · 2 · 3 = 2. На шаге индукции показано, что если равенство верно для k, то оно верно и для k + 1. Следовательно, равенство верно при любом натуральном n.

← Номер 629 · Номер 631 → · Все номера