Răspuns :
1) Enuntul este cu siguranta incomplet: lipseste 1/(1*2) de la inceput pentru a obtine egalitatea ceruta. Asadar, completand "veriga lipsa", avem:
[tex] \frac{1}{1*2} + \frac{1}{2*3} + \frac{1}{3*4} + ... + \frac{1}{2011*2012} [/tex] =
=[tex] \frac{2-1}{1*2} + \frac{3-2}{2*3} + \frac{4-3}{3*4} + ... + \frac{2012-2011}{2011*2012} [/tex] =
=[tex] \frac{1}{1} - \frac{1}{2} + \frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + ... + \frac{1}{2011} - \frac{1}{2012} [/tex] =
=[tex] \frac{1}{1} - \frac{1}{2012} [/tex] =
=[tex] \frac{2011}{2012} [/tex]
2) Avem de aratat ca:
[tex] \frac{1}{10} < \frac{1}{90} + \frac{1}{91} + \frac{1}{92} + ... + \frac{1}{99} < \frac{1}{9} [/tex]
Observam ca avem de aratat ca suma a 10 fractii este cuprinsa intre doua fractii.
Amplificand cu 10 fractiile [tex] \frac{1}{10} [/tex] si [tex] \frac{1}{9} [/tex] obtinem expresia echivalenta:
[tex] \frac{10}{100} < \frac{1}{90} + \frac{1}{91} + \frac{1}{92} + ... + \frac{1}{99} < \frac{10}{90} [/tex]
Avem:
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{90} < \frac{1}{90} [/tex]
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{91} < \frac{1}{90} [/tex]
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{92} < \frac{1}{90} [/tex]
.....................
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{99} < \frac{1}{90} [/tex]
si daca insumam membru cu membru cele 10 inegalitati de mai sus obtinem:
[tex] \frac{10}{100} < \frac{1}{90} + \frac{1}{91} + \frac{1}{92} + ... + \frac{1}{99} < \frac{10}{90} [/tex]
adica ceea ce am vazut la inceput ca este echivalent cu ceea ce se cerea sa se demonstreze.
3) Avem de aratat ca:
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } + \frac{1}{ 4^{2} } + ... + \frac{1}{ 201^{2} } < \frac{1}{2} [/tex]
Cum:
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } < \frac{1}{2*3} [/tex] = [tex] \frac{1}{2} - \frac{1}{3} [/tex]
[tex] \frac{1}{ 4^{2} } < \frac{1}{3*4} [/tex] = [tex] \frac{1}{3} - \frac{1}{4} [/tex]
......................
[tex] \frac{1}{ 201^{2} } < \frac{1}{200*201} [/tex] = [tex] \frac{1}{200} - \frac{1}{201} [/tex]
insumand membru cu membru inegalitatile de mai sus obtinem:
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } + \frac{1}{ 4^{2} } + ... + \frac{1}{ 201^{2} } < \frac{1}{2} - \frac{1}{201} < \frac{1}{2} [/tex]
(c.c.t.d.)
4) Avem de aratat ca:
[tex] \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 4^{2} } + \frac{1}{ 6^{2} } + ... + \frac{1}{ 2006^{2} } < \frac{2005}{4012} [/tex]
Dam factor comun pe [tex] \frac{1}{ 2^{2} } [/tex] in ambii membri si obtinem:
[tex] \frac{1}{ 2^{2} } *( \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } )< \frac{1}{ 2^{2} } * \frac{2005}{1003} [/tex]
si impartind ambii membri la [tex] \frac{1}{ 2^{2} } [/tex] obtinem relatia echivalenta (pe care o avem de demonstrat):
[tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } < \frac{2005}{1003} [/tex]
Avem:
[tex] \frac{1}{ 2^{2} } < \frac{1}{1*2} [/tex] = [tex] \frac{1}{1} - \frac{1}{2} [/tex]
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } < \frac{1}{2*3} [/tex] = [tex] \frac{1}{2} - \frac{1}{3} [/tex]
[tex] \frac{1}{ 4^{2} } < \frac{1}{3*4} [/tex] = [tex] \frac{1}{3} - \frac{1}{4} [/tex]
.....................
[tex] \frac{1}{ 1003^{2} } < \frac{1}{1002*1003} [/tex] = [tex] \frac{1}{1002} - \frac{1}{1003} [/tex]
si insumand inegalitatile de mai sus, impreuna cu [tex] \frac{1}{ 1^{2} } [/tex] obtinem:
[tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } [/tex] < [tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{1} - \frac{1}{2} +\frac{1}{2} - \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{1002} - \frac{1}{1003} [/tex]
adica:
[tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } [/tex] < [tex] \frac{1}{1} + \frac{1}{1} - \frac{1}{1003} [/tex] = [tex]2 - \frac{1}{1003} [/tex] =[tex] \frac{2005}{1003} [/tex]
(c.c.t.d.)
[tex] \frac{1}{1*2} + \frac{1}{2*3} + \frac{1}{3*4} + ... + \frac{1}{2011*2012} [/tex] =
=[tex] \frac{2-1}{1*2} + \frac{3-2}{2*3} + \frac{4-3}{3*4} + ... + \frac{2012-2011}{2011*2012} [/tex] =
=[tex] \frac{1}{1} - \frac{1}{2} + \frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + ... + \frac{1}{2011} - \frac{1}{2012} [/tex] =
=[tex] \frac{1}{1} - \frac{1}{2012} [/tex] =
=[tex] \frac{2011}{2012} [/tex]
2) Avem de aratat ca:
[tex] \frac{1}{10} < \frac{1}{90} + \frac{1}{91} + \frac{1}{92} + ... + \frac{1}{99} < \frac{1}{9} [/tex]
Observam ca avem de aratat ca suma a 10 fractii este cuprinsa intre doua fractii.
Amplificand cu 10 fractiile [tex] \frac{1}{10} [/tex] si [tex] \frac{1}{9} [/tex] obtinem expresia echivalenta:
[tex] \frac{10}{100} < \frac{1}{90} + \frac{1}{91} + \frac{1}{92} + ... + \frac{1}{99} < \frac{10}{90} [/tex]
Avem:
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{90} < \frac{1}{90} [/tex]
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{91} < \frac{1}{90} [/tex]
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{92} < \frac{1}{90} [/tex]
.....................
[tex] \frac{1}{100} < \frac{1}{99} < \frac{1}{90} [/tex]
si daca insumam membru cu membru cele 10 inegalitati de mai sus obtinem:
[tex] \frac{10}{100} < \frac{1}{90} + \frac{1}{91} + \frac{1}{92} + ... + \frac{1}{99} < \frac{10}{90} [/tex]
adica ceea ce am vazut la inceput ca este echivalent cu ceea ce se cerea sa se demonstreze.
3) Avem de aratat ca:
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } + \frac{1}{ 4^{2} } + ... + \frac{1}{ 201^{2} } < \frac{1}{2} [/tex]
Cum:
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } < \frac{1}{2*3} [/tex] = [tex] \frac{1}{2} - \frac{1}{3} [/tex]
[tex] \frac{1}{ 4^{2} } < \frac{1}{3*4} [/tex] = [tex] \frac{1}{3} - \frac{1}{4} [/tex]
......................
[tex] \frac{1}{ 201^{2} } < \frac{1}{200*201} [/tex] = [tex] \frac{1}{200} - \frac{1}{201} [/tex]
insumand membru cu membru inegalitatile de mai sus obtinem:
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } + \frac{1}{ 4^{2} } + ... + \frac{1}{ 201^{2} } < \frac{1}{2} - \frac{1}{201} < \frac{1}{2} [/tex]
(c.c.t.d.)
4) Avem de aratat ca:
[tex] \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 4^{2} } + \frac{1}{ 6^{2} } + ... + \frac{1}{ 2006^{2} } < \frac{2005}{4012} [/tex]
Dam factor comun pe [tex] \frac{1}{ 2^{2} } [/tex] in ambii membri si obtinem:
[tex] \frac{1}{ 2^{2} } *( \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } )< \frac{1}{ 2^{2} } * \frac{2005}{1003} [/tex]
si impartind ambii membri la [tex] \frac{1}{ 2^{2} } [/tex] obtinem relatia echivalenta (pe care o avem de demonstrat):
[tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } < \frac{2005}{1003} [/tex]
Avem:
[tex] \frac{1}{ 2^{2} } < \frac{1}{1*2} [/tex] = [tex] \frac{1}{1} - \frac{1}{2} [/tex]
[tex] \frac{1}{ 3^{2} } < \frac{1}{2*3} [/tex] = [tex] \frac{1}{2} - \frac{1}{3} [/tex]
[tex] \frac{1}{ 4^{2} } < \frac{1}{3*4} [/tex] = [tex] \frac{1}{3} - \frac{1}{4} [/tex]
.....................
[tex] \frac{1}{ 1003^{2} } < \frac{1}{1002*1003} [/tex] = [tex] \frac{1}{1002} - \frac{1}{1003} [/tex]
si insumand inegalitatile de mai sus, impreuna cu [tex] \frac{1}{ 1^{2} } [/tex] obtinem:
[tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } [/tex] < [tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{1} - \frac{1}{2} +\frac{1}{2} - \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{1002} - \frac{1}{1003} [/tex]
adica:
[tex] \frac{1}{ 1^{2} } + \frac{1}{ 2^{2} } + \frac{1}{ 3^{2} } + ... + \frac{1}{ 1003^{2} } [/tex] < [tex] \frac{1}{1} + \frac{1}{1} - \frac{1}{1003} [/tex] = [tex]2 - \frac{1}{1003} [/tex] =[tex] \frac{2005}{1003} [/tex]
(c.c.t.d.)
Vă mulțumim pentru vizita pe platforma noastră dedicată Matematică. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de suport suplimentar, nu ezitați să ne contactați. Așteptăm cu entuziasm să reveniți și vă invităm să ne adăugați la lista de favorite!