CM: \(\frac{3}{4}+\frac{5}{36}+\frac{7}{144}+..........+\frac{2n+1}{n^2.\left(n+1\right)^2}\)<1
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta xét:
\(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2017}\)
Gọi bội chung nhỏ nhất của \(1,2,3,...,2017\) là \(2^{10}.B\) (với B là tích các số nguyên tố khác 2)
Trong các số từ 1 đến 2017 chỉ có 1024 là số duy nhất có thể phân tích thành tích của các lũy thừa của các số nguyên tố trong đó có \(2^{10}\) còn các số còn lại thì tối đa chỉ phân tích được trong tích có tối đa là \(2^9\).
Vậy khi quy đồng tổng \(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2017}\) thì ngoại trừ \(\frac{1}{1024}\)thì sau khi quy đồng có tử là số lẻ. Còn các số khác sẽ có tử đều là số chẵn.
\(\Rightarrow\)\(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2017}=\frac{sl}{sc}\)(sl: Số lẻ; sc: số chẵn)
Ta lại có: \(1+2+3+...+2017=\frac{2017.2018}{2}=2035153=sl\)
\(\Rightarrow A=\left(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2017}\right).\left(1+2+...+2017\right)=\frac{sl}{sc}.sl=\frac{sl}{sc}\)
Ta có tử là số lẻ, mẫu là số chẵn nên tử không bao giờ chia hết cho mẫu
Vậy A không thể là số nguyên được.
Ta có : a4 - b4 = ( a4 - 1 ) - ( b4 - 1 )
240 = 2 . 3 . 5 . 8
do đó : ta phải chứng minh : ( a4 - 1 ) \(⋮\)240 và ( b4 - 1 ) \(⋮\)240
Lại có : ( a4 - 1 ) = ( a - 1 ) ( a + 1 ) ( a2 + 1 )
Vì a là số nguyên tố > 5 nên a là số lẻ
=> ( a - 1 ) ( a + 1 ) là tích 2 số chẵn liên tiếp nên \(⋮\)8 ( 1 )
do a > 5 nên :
a = 3k + 1
=> a - 1 = 3k \(⋮\)3
a = 3k + 2 ( 2 )
=> a + 1 = 3k \(⋮\)3
mặt khác vì a là số lẻ => a2 là số lẻ
=> a2 +1 là số chẵn
nên a2 + 1 \(⋮\)2 ( 3 )
a có các dạng :
a = 5k + 1 => a - 1 \(⋮\)5 => a4 - 1 \(⋮\)5
a = 5k + 2 => a2 + 1 \(⋮\)5 => a4 - 1 \(⋮\)5
a = 5k + 3 => a2 + 1 \(⋮\)5 => a4 - 1 \(⋮\)5
a = 5k + 4 => a - 1 \(⋮\)5 => a4 - 1 \(⋮\)5
a = 5k mà p là số nguyên tố nên k = 1
=> a = 5 ( ko thỏa mãn )
=> a4 - 1 \(⋮\)5 ( 4 )
Từ ( 1 ) , ( 2 ) , ( 3 ) và ( 4 ) => a4 - 1 \(⋮\)240
tương tự , ta cũng có b4 \(⋮\)240
a/ Ta có
\(200-\left(3+\frac{2}{3}+\frac{2}{4}+...+\frac{2}{100}\right)\)
\(=1+2\left(1-\frac{1}{3}\right)+2\left(1-\frac{1}{4}\right)+...+2\left(1-\frac{1}{100}\right)\)
\(=1+2\left(\frac{2}{3}+\frac{3}{4}+...+\frac{99}{100}\right)\)
\(=2\left(\frac{1}{2}+\frac{2}{3}+...+\frac{99}{100}\right)\)
Thế lại bài toán ta được:
\(\frac{200-\left(3+\frac{2}{3}+\frac{2}{4}+...+\frac{2}{100}\right)}{\frac{1}{2}+\frac{2}{3}+...+\frac{99}{100}}\)
\(=\frac{2\left(\frac{1}{2}+\frac{2}{3}+...+\frac{99}{100}\right)}{\frac{1}{2}+\frac{2}{3}+...+\frac{99}{100}}=2\)
b/ Ta có:
A - B\(=\frac{-21}{10^{2016}}+\frac{12}{10^{2016}}+\frac{21}{10^{2017}}-\frac{12}{10^{2017}}\)
\(=\frac{9}{10^{2017}}-\frac{9}{10^{2016}}< 0\)
Vậy A < B
Đặt C = 1 + 2017 + 20172 + ... + 20172016 ; D = 1 + 2016 + 20162 + ... + 20162016
Ta có : 2017C = 2017 + 20172 + 20173 + ... + 20172017
=> 2016C = 2017C - C = 20172017 - 1\(\Rightarrow C=\frac{2017^{2017}-1}{2016}\)
2016D = 2016 + 20162 + 20163 + ... + 20162017
=> 2015D = 2016D - D = 20162017 - 1\(\Rightarrow D=\frac{2016^{2017}-1}{2015}\)
\(\Rightarrow A=\frac{2017^{2017}}{\frac{2017^{2017}-1}{2016}}=\frac{2017^{2017}.2016}{2017^{2017}-1}\);\(B=\frac{2016^{2017}}{\frac{2016^{2017}-1}{2015}}=\frac{2016^{2017}.2015}{2016^{2017}-1}\)
Ta có : 20172017.2016.(20162017 - 1) - 20162017.2015.(20172017 - 1)
= 20172017.20162017.2016 - 20172017.2016 - 20172017.20162017.2015 + 20162017.2015
= 20172017.20162017 - 20172017.2016 + 20162017.2015
= 20172017.(20162017 - 2016) + 20162017.2015 > 0
=> A > B
Ta có
\(A=1:\frac{1+2017+2017^2+...+2017^{2016}}{2017^{2017}}\)
\(B=1:\frac{1+2016+2016^2+...2016^{2016}}{2016^{2017}}\)
\(A=1:\left(\frac{1}{2017^{2017}}+\frac{1}{2017^{2016}}+\frac{1}{2017^{2015}}+...+\frac{1}{2017}\right)\)
\(B=1:\left(\frac{1}{2016^{2017}}+\frac{1}{2016^{2016}}+\frac{1}{2016^{2015}}+...+\frac{1}{2016}\right)\)
Có 20172017>20162017 ; 20172016>20162016 ; 20172015>20162015;..... ; 2017>2016
=> \(\frac{1}{2017^{2017}}< \frac{1}{2016^{2017}};\frac{1}{2017^{2016}}< \frac{1}{2016^{2016}};\frac{1}{2017^{2015}}< \frac{1}{2016^{2015}};...;\frac{1}{2017}< \frac{1}{2016}\)
=> \(\frac{1}{2017^{2017}}+\frac{1}{2017^{2016}}+\frac{1}{2017^{2015}}+...+\frac{1}{2017}< \frac{1}{2016^{2017}}+\frac{1}{2016^{2016}}+\frac{1}{2016^{2015}}+...+\frac{1}{2016}\)
=> A>B ( vì số bị chia và số chia của A và B đều dương, số bị chia của cả 2 đều là 1, cái nào có số chia nhỏ hơn thì lớn hơn)
Ta có:
\(2.9.8+3.12.10+...+98.297.200\)
\(=2.3.4.3.2+3.4.5.3.2+...+98.99.100.3.2\)
\(=6.\left(2.3.4+3.4.5+...+98.99.100\right)\)
Thế lại bài toán (sửa đề luôn)
\(a=\frac{2.9.8+3.12.10+...+98.297.200}{2.3.4+3.4.5+...+98.99.100}\)
\(=\frac{6.\left(2.3.4+3.4.5+...+98.99.100\right)}{2.3.4+3.4.5+...+98.99.100}=6\)
\(\Rightarrow a^2=6^2=36\)
Ta có: \(\frac{2017}{1}+\frac{2016}{2}+...+\frac{1}{2017}\)
\(=1+\left(\frac{2016}{2}+1\right)+\left(\frac{2015}{3}+1\right)+...+\left(\frac{1}{2017}+1\right)\)
\(=\frac{2018}{2}+\frac{2018}{3}+...+\frac{2018}{2018}\)
\(=2018\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2018}\right)\)
Giờ ta thế vào bài toán ban đầu được
\(A=\frac{\frac{2017}{2}+\frac{2017}{3}+...+\frac{2017}{2018}}{\frac{2017}{1}+\frac{2016}{2}+...+\frac{1}{2017}}\)
\(=\frac{2017\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2018}\right)}{2018\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2018}\right)}\)
\(=\frac{2017}{2018}\)
* Ta chứng minh A = 1!+2!+....+n! không phải là số chính phương
Ta có 1!+2!+3!+4! chia 10 dư 3
5!+6!+....+n! chia hết cho 10
Vậy A chia 10 dư 3 => A không phải là số chính phương nên A không thể là lũy thừa với số mũ chẵn (1)
* Chứng mịnh A không thể là lũy thừa với mũ lẻ
+) Với n= 4 => 1!+2!+3!+4!=33 không là lũy thừa một số nguyên
+) Với n lớn hơn hoặc bằng 5
Ta có 1!+2!+3!+4!+5! chia hết cho 9
6!+7!+....+n! chia hết cho 9
=> A chia hết cho 9
+) Ta thấy 9!+10!+...+n! chia hết cho 7
còn 1!+2!+...+8! chia cho 27 dư 9 (2)
Từ (1) và (2) suy ra A không phải là lũy thừa của một số nguyên ( với n>3 ; b>1)
Ta thấy \(\frac{3}{4}=\frac{1}{1^2}-\frac{1}{2^2};\frac{5}{36}=\frac{1}{2^2}-\frac{1}{3^2};...\)
Tổng quát: \(\frac{2n+1}{n^2\left(n+1\right)^2}=\frac{\left(n+1\right)^2-n^2}{n^2\left(n+1\right)^2}=\frac{1}{n^2}-\frac{1}{\left(n+1\right)^2}\)
Đặt \(A=\frac{3}{4}+\frac{5}{36}+...+\frac{2n+1}{n^2\left(n+1\right)^2}\)
\(\Rightarrow A=1-\frac{1}{2^2}+\frac{1}{2^2}-\frac{1}{3^2}+...+\frac{1}{n^2}-\frac{1}{\left(n+1\right)^2}\)
\(A=1-\frac{1}{\left(n+1\right)^2}\)
Do \(\left(n+1\right)^2>0\Rightarrow A< 1.\)