Cô: Lê Thị Thanh Phương Tổ Toán
Trường THPT Bình Chánh
Xét 2 mệnh đề chứa biến
a. Với n = 1, 2, 3, 4, 5 thì P(n), Q(n) đúng hay sai?
b. Với mọi thì P(n), Q(n) đúng hay sai?
( ) :"3
n3 1"& ( ) :"2
n", * P n + n Q n n n
* n Trả lời:
a. P(n) Q(n)
n ? 3n+1
1 2 3 4 5
3
nn ? n
1 2 3 4 5
2
nb. Với mọi P(n) sai; Q(n) chưa thể khẳng định chắc chắn là đúng hay sai.
* n
3 9 27
81 243
4 7 10 13 16
2
8 16
32 5
4 3 2 1 4
Đ Đ Đ Đ
Đ
Đ
Đ
Đ
Đ
S
Chương III: DÃY SỐ - CẤP SỐ CỘNG VÀ CẤP SỐ NHÂN
§1: PHƯƠNG PHÁP QUI NẠP TOÁN HỌC
1. Phương pháp qui nạp toán học
Để chứng minh mệnh đề đúng với mọi ta thực hiện theo các
bước sau: n *
1 n = k
B1: Kiểm tra mệnh đề đúng với n=1
B2: Giả sử mệnh đề đúng với (Giả thiết qui nạp-GTQN) Ta chứng minh mệnh đề cũng đúng với n=k+1
2. Ví dụ áp dụng:
Ví dụ 1: Chứng minh rằng với mọi n N*, ta có:
( 1)
1 2 3 ... (1)
2 n n n + + + + + =
Lời giải:
+) Với n = 1, ta có , vậy đẳng thức (1) đúng.
VT(1) 1, VP(1) =1(1 1) 1 2= + =
+) Giả sử (1) đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là (GTQN) ( 1) 1 2 3 ...
2 k k k + + + + + =
Ta phải chứng minh (1) đúng với n = k+1, tức là phải chứng minh:
( 1)[( 1) 1]
1 2 3 ... ( 1) (2)
2
k k
k k + + +
+ + + + + + =
Thật vậy:
VT (2) = + + + + + + (1 2 3 ... k ) ( k 1)
( )
2 2
2 1
( 1) 3 2
( 1)
2 2 2
k k k
k k k k
k + + +
+ + +
= + + = =
( )
2( 1) ( 1) 1 ( 1) 2 3 2
(2) 2 2 2
k k k k k k
VP = + + + = + + = + +
Vậy với mọi n N*, ta có: ( 1)
1 2 3 ... (1)
2 n n n + + + + + =
(2) (2)
VT VP
=
Lời giải:
+) Với n = 1, ta có ,vậy Q(n) đúng. VT = 2
1= 2 VP = 1
+) Giả sử Q(n) đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là: 2
k k ( G TQN )
Ví dụ 2: Chứng minh rằng với mọi n N*, ta có: Q n ( ) : "2
n n " đúng.
Ta phải chứng minh Q(n) đúng với n = k+1, tức là phải chứng minh: 2
k+1 + k 1
Thật vậy, theo GTQN: 2
k k
2.2
k2. k
Vậy với mọi n N*, ta có: Q n ( ) : "2
n n " đúng.
Kiểm tra Q(n) đúng với n=1
( )
2
k+1k k k 1 vì k 1
+ +
2
k+1k 1
+
§1: PHƯƠNG PHÁP QUI NẠP TOÁN HỌC 1. Phương pháp qui nạp toán học
Để chứng minh mệnh đề đúng với mọi ta thực hiện theo các
bước sau:
n *
1 n = k
B1: Kiểm tra mệnh đề đúng với n=1
B2: Giả sử mệnh đề đúng với (Giả thiết qui nạp-GTQN) Ta chứng minh mệnh đề cũng đúng với n=k+1
2. Ví dụ áp dụng:
Chú ý: (SGK- 82)
B2: Giả sử mệnh đề đúng với (Giả thiết qui nạp-GTQN) Ta chứng minh mệnh đề cũng đúng với n=k+1
B2: Giả sử mệnh đề đúng với n=k ≥ p (Giả thiết qui nạp-GTQN) Ta chứng minh mệnh đề cũng đúng với n=k+1
Để chứng minh mệnh đề đúng với mọi n ≥ p ta thực hiện theo các bước sau:
B1: Kiểm tra mệnh đề đúng với n=p
: n N * u
n= 13
n− 1 6 (1) CMR
1
1
13 1 12 6
u = − =
1
1
13
k1 6 u
k+=
+−
▪ Với n = 1 ta có: (Mệnh đề (1) đúng)
▪ Giả sử mệnh đề (1) đúng với n = k≥ 1, nghĩa là:
Ta phải chứng minh (1) đúng với n = k+ 1, tức là : Thật vậy:
13
k1 6 u
k= −
1
1
13
k1 13.13
k1 u
k+=
+− = −
13(13
k1) 12
= − +
13 u
k12 6
= +
Vậy với mọi n N*, ta có: u
n= 13
n− 1 6 13.13
k13 12
= − +
( )
* 2
: 1.4 2.7 ... (3 1) ( 1) 2
n n n n n
+ + + + = +
CMR
▪ Với n = 1, ta có VT= 1.(3.1+1) =4 = 1.(1+1)2=VP, đẳng thức (2) đúng
▪ Giả sử đẳng thức đúng với n = k≥ 1, nghĩa là:
1.4 + 2.7 ... + + k k (3 + = 1) k k ( + 1)
2Ta phải chứng minh đúng với n = k+ 1, tức là :
2( )
1.4 2.7 ... + + + k k (3 + + + 1) ( k 1) 3( k + + = 1) 1 ( k + 1) ( k + + 1) 1 *
Thật vậy:
(*) [1.4 2.7 ... (3 1)] ( 1) 3( 1) 1 VT = + + + k k + + + k k + +
( 1)
2( 1) 3( 1) 1
k k k k
= + + + + + ( k 1)[ ( k k 1) 3 k 4]
= + + + + ( k 1)( k
24 k 4)
= + + + ( k 1)( k 2)
2= + + (*)
= VP
(GTQN)
Vậy với mọi n N*, ta có: 1.4 2.7 ... + + + n n (3 + = 1) n n ( + 1)
2( k 1)( k 2)
2= + +
3
k 3 k + 1
( )
: n 2, n N : 3
n 3 n + 1 3 CMR
▪ Với n = 2, ta có VT(1) = 9 > 7 = VP(1), bất đẳng thức (3) đúng
▪ Giả sử bất đẳng thức (3) đúng với n = k≥ 1, nghĩa là:
Ta phải chứng minh bđt đúng với n = k+ 1, tức là : Thật vậy: theo giả thiết qui nạp có:
3
k+1 3( k + + 1) 1
3
k 3 k + 1 3
k+1 3(3 k + 1)
3
k+19 k 3
+
3
k+13 k 4 6 k 1
+ + −
6 k − 1 0 : 3
k+1 + 3 k 4
V× nª n
Vậy: n 2, n N cã : 3
n 3 n + 1
•Nêu phương pháp qui nạp toán học ?
•Chú ý khi chứng minh mệnh đề đúng với số tự nhiên n ≥ p ?
• Học thuộc và nắm chắc qui trình chứng minh bài toán bằng phương pháp qui nạp.
• Các bài tập về nhà 1,2,3,4,5 SGK/82+83.
• Đọc bài : Bạn có biết Suy luận qui nạp.