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 că ați ales să vizitați platforma noastră dedicată Matematică. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări suplimentare sau aveți nevoie de ajutor, nu ezitați să ne contactați. Vă așteptăm cu drag data viitoare și vă încurajăm să ne salvați în lista de favorite!