Cho A= 2/3^2 + 2/5^2 + 2/7^2 + ... + 2/2019^2. Chứng minh A < 1009/2020
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có bài toán tổng quát sau:Chứng minh rằng tổng \(A=\frac{n+1}{n^2+1}+\frac{n+1}{n^2+2}+....+\frac{n+1}{n^2+n}\)(n số hạng và n>1) không phải là số nguyên dương ta có:
\(1=\frac{n+1}{n^2+1}+\frac{n+1}{n^2+2}+...+\frac{n+1}{n^2+3}< \frac{n+1}{n^2+1}+\frac{n+1}{n^2+2}+....+\frac{n+1}{n^2+n}< \frac{n+1}{n^2}+\frac{n+1}{n^2}\)\(+....+\frac{n+1}{n^2}=2\)
Do đó A không phải là số nguyên dương với n=2019 thì ta có bài toán đã cho
Ta có \(n^2+\left(n+1\right)^2>2n\left(n+1\right)\)
=>\(\frac{1}{n^2+\left(n+1\right)^2}< \frac{1}{2}\left(\frac{1}{n\left(n+1\right)}\right)=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\right)\)
Áp dụng ta có \(\frac{1}{5}=\frac{1}{1^2+2^2}< \frac{1}{2}\left(\frac{1}{1}-\frac{1}{2}\right)\)
\(\frac{1}{13}=\frac{1}{2^2+3^2}< \frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}-\frac{1}{3}\right)\)
..................................................................
\(\frac{1}{2019^2+2020^2}< \frac{1}{2}\left(\frac{1}{2019}-\frac{1}{2020}\right)\)
=> \(VT< \frac{1}{2}\left(1-\frac{1}{2}+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+\frac{1}{3}-...+\frac{1}{2019}-\frac{1}{2020}\right)=\frac{1}{2}\left(1-\frac{1}{2020}\right)< \frac{1}{2}\)(ĐPCM)
\(A=2\cdot\left(\frac{1}{3^2}+\frac{1}{5^2}+...+\frac{1}{2017^2}\right)< 2\cdot\left(\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{3\cdot4}+...+\frac{1}{2015\cdot2016}\right)\)
Đặt \(M=\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{3\cdot4}+...+\frac{1}{2015\cdot2016}=\left(1+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2015}\right)-\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+...+\frac{1}{2016}\right)\)
\(\Rightarrow M=\left(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{2016}\right)-\left(1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+...+\frac{1}{1008}\right)\)
\(\Rightarrow M=\frac{1}{1009}+\frac{1}{1010}+...+\frac{1}{2016}< \frac{1}{1009}+\frac{1}{1009}+...+\frac{1}{1009}\)(1008 số hạng )
hay\(M< \frac{1008}{1009}\Rightarrow A< 2\cdot\frac{1008}{1009}=\frac{504}{1009}\left(ĐPCM\right)\)