cho Sn = \(\frac{1^2-1}{1}+\frac{2^2-1}{2^2}+\frac{3^2-1}{3^2}+.....+\frac{n^2-1}{n^2}\)( với n \(\in\)N và n>1). Chứng minh rằng Sn không là số nguyên
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Bạn tham khảo tại đây nha!!
https://olm.vn/hoi-dap/detail/105992780559.html
Học tốt!!
\(Sn=1-1+1-\frac{1}{2^2}+1-\frac{1}{3}^2+...+1-\frac{1}{n^2}=n-\left(1+\frac{1}{2^2}+...+\frac{1}{n^2}\right)< n\)(1)
\(Sn>n-\left[\frac{1}{1.2}+\frac{1}{2.3}+....+\frac{1}{\left(n+1\right).n}\right]=n-\left(1-\frac{1}{n+1}\right)=n-1+\frac{1}{n+1}>n-1\)(2)
từ (1) và (2) => n-1<Sn<n => Sn k là số nguyên
Ta có :
\(\frac{1}{2^2}< \frac{1}{1.2}\)
\(\frac{1}{3^2}< \frac{1}{2.3}\)
...................
\(\frac{1}{n^2}< \frac{1}{\left(n-1\right).n}\).
\(\Leftrightarrow\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+....+\frac{1}{n^2}< \frac{1}{1^2}+\frac{1}{1.2}+\frac{1}{2.3}+....+\frac{1}{\left(n-1\right).n}\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+...+\frac{1}{n^2}< 1+1-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}-....+\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n}\).
\(\Leftrightarrow\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+...+\frac{1}{n^2}< 2-\frac{1}{n}\)
\(\Rightarrowđpcm\)
Gọi vế trái là A. Ta có: \(\frac{1}{2^2}< \frac{1}{1.2}=1-\frac{1}{2};\frac{1}{3^2}< \frac{1}{2.3}=\frac{1}{2}-\frac{1}{3};....;\frac{1}{n^2}< \frac{1}{\left(n-1\right).n}=\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n}.\)
=> \(A< 1+1-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+...+\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n}\)
=> \(A< 2-\frac{1}{n}\) (ĐPCM)
bạn Phạm Hữu Tiến, bạn mất dạy vừa thôi nha mình chưa làm j bạn, mình chỉ hỏi bài các bạn thôi, bạn không trả lời đc thì thôi chứ sao bạn lại nói tục như vậy?????????
\(\frac{m}{p}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+........+\frac{1}{p-1}\)
\(\frac{m}{p}=\left(1+\frac{1}{p-1}\right)+\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{p-2}\right)+....+\left(1+\frac{1}{\left(p-1\right):2}\right)+\left(1+\frac{1}{\left(p-2\right):2}\right)\)
\(\frac{m}{n}=p\left(\frac{1}{1.\left(p-1\right)}+\frac{1}{2.\left(p-2\right)}+........+\frac{1}{\left[\left(p-1\right):2\right].\left[\left(p-1\right):2+1\right]}\right)\)
MC:1.2.3....(p-1)
Gọi các thừa số phụ lần lượt là \(k_1;k_2;k_3;.....;k_{p-1}\)
Khi đó: \(\frac{m}{n}=\frac{p.\left(k_1+k_2+k_3+....+k_{\left(p-1\right)}\right)}{1.2.3....\left(p-1\right)}\)
Do p là nguyên tố lớn hơn 2 mà mẫu không chứa thừa số p nên đến khi rút gọn tử số vẫn chứa thừa số nguyên tố p
\(\Rightarrow\)m chia hết cho p (đpcm)
Ta có : D = \(2\left(\frac{1}{3}+\frac{1}{15}+\frac{1}{25}+.....+\frac{1}{n\left(n+2\right)}\right)\)
\(\Rightarrow D=\frac{2}{1.3}+\frac{2}{3.5}+\frac{2}{5.7}+.....+\frac{2}{n\left(n+2\right)}\)
\(\Rightarrow D=1-\frac{1}{3}+\frac{1}{3}-\frac{1}{5}+.....+\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\)
\(\Rightarrow D=1-\frac{1}{n+1}=\frac{n+1}{n+1}-\frac{1}{n+1}=\frac{n}{n+1}\)
Vậy D không phải là số nguyên (đpcm)
\(D=2.\left(\frac{1}{3}+\frac{1}{15}+\frac{1}{35}+...+\frac{1}{n\left(n+2\right)}\right)\)
\(D=\frac{2}{3}+\frac{2}{15}+\frac{2}{35}+...+\frac{2}{n\left(n+2\right)}\)
\(D=\frac{2}{1.3}+\frac{2}{3.5}+\frac{2}{5.7}+...+\frac{2}{n\left(n+2\right)}\)
\(D=\frac{3-1}{1.3}+\frac{5-3}{3.5}+\frac{7-5}{5.7}+...+\frac{\left(n+2\right)-n}{n\left(n+2\right)}\)
\(D=\frac{3}{1.3}-\frac{1}{1.3}+\frac{5}{3.5}-\frac{3}{3.5}+\frac{7}{5.7}-\frac{5}{5.7}+...+\frac{\left(n+2\right)}{n\left(n+2\right)}-\frac{n}{n\left(n+2\right)}\)
\(D=\frac{1}{1}-\frac{1}{3}+\frac{1}{3}-\frac{1}{5}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+...+\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}\)
\(D=\frac{1}{1}-\frac{1}{n+2}\)
\(D=\frac{n+2}{n+2}-\frac{1}{n+2}\)
\(D=\frac{n+2-1}{n+2}\)
\(D=\frac{n+1}{n+2}\Rightarrow D\notin Z\left(dpcm\right)\)
Giả sử \(S_n\)là số nguyên
Ta có:
\(S_n=\frac{1^2-1}{1}+\frac{2^2-1}{2^2}+\frac{3^2-1}{3^2}+...+\frac{n^2-1}{n^2}\)
\(S_n=0+\frac{2^2}{2^2}-\frac{1}{2^2}+\frac{3^2}{3^2}-\frac{1}{3^2}+...+\frac{n^2}{n^2}-\frac{1}{n^2}\) (\(\frac{1^2-1}{1}=\frac{1-1}{1}=\frac{0}{1}=0\))
\(S_n=1-\frac{1}{2^2}+1-\frac{1}{3^2}+...+1-\frac{1}{n^2}\) (Số 0 bỏ đi)
\(S_n=\left(1+1+...+1\right)-\left(\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+...+\frac{1}{n^2}\right)\) (1 + 1 +... + 1 có n-2 + 1 = n - 1 số 1)
Mà 1 + 1 + ... + 1 ( có n-1 số 1) luôn là số nguyên để \(S_n\)là số nguyên thì:
\(\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+...+\frac{1}{n^2}\inℤ\)
Ta có:
\(\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+...+\frac{1}{n^2}\)
Ta thấy rằng:
\(\frac{1}{2.3}=\frac{1}{6}< \frac{1}{2^2}=\frac{1}{4}< \frac{1}{2}=\frac{1}{1.2}\)
\(\frac{1}{3.4}=\frac{1}{12}< \frac{1}{3^2}=\frac{1}{9}< \frac{1}{6}=\frac{1}{2.3}\)
......
\(\frac{1}{n.\left(n+1\right)}< \frac{1}{n^2}< \frac{1}{\left(n-1\right).n}\)
\(\Rightarrow\frac{1}{2.3}+\frac{1}{3.4}+...+\frac{1}{n.\left(n+1\right)}< \frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+...+\frac{1}{n^2}< \frac{1}{1.2}+\frac{1}{2.3}+...+\frac{1}{\left(n-1\right).n}\)
\(=\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+... +\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\) \(=\frac{1}{1}-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+...+\frac{1}{n-1}-\frac{1}{n}\)
\(=\frac{1}{2}-\frac{1}{n+1}=\frac{n+1-2}{2n+2}=\frac{n-1}{2n+2}>0\) (Do n > 1) \(=1-\frac{1}{n}< 1\)
=> 0 < \(\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+...+\frac{1}{n^2}\)<1
=> Biểu thức đó không phải là số nguyên
=> Giả sử sai
=> Sn không là số nguyên với mọi n thuộc N và n > 1
Thank you.