Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(S=\frac{2}{2}+\frac{2}{2\sqrt{2}}+\frac{2}{2\sqrt{3}}+...+\frac{2}{\sqrt{100}}\)
\(S>\frac{2}{\sqrt{1}+\sqrt{2}}+\frac{2}{\sqrt{2}+\sqrt{3}}+\frac{2}{\sqrt{3}+\sqrt{4}}+...+\frac{2}{\sqrt{100}+\sqrt{101}}\)
\(S>2\left(\sqrt{2}-\sqrt{1}\right)+2\left(\sqrt{3}-\sqrt{2}\right)+...+2\left(\sqrt{101}-\sqrt{100}\right)\)
\(S>2\left(\sqrt{101}-1\right)>2\left(\sqrt{100}-1\right)=18\) (1)
\(S< 1+\frac{2}{\sqrt{1}+\sqrt{2}}+\frac{2}{\sqrt{2}+\sqrt{3}}+...+\frac{2}{\sqrt{99}+\sqrt{100}}\)
\(S< 1+2\left(\sqrt{2}-1\right)+2\left(\sqrt{3}-\sqrt{2}\right)+...+2\left(\sqrt{100}-\sqrt{99}\right)\)
\(S< 1+2\left(\sqrt{100}-1\right)=19\) (2)
(1); (2) \(\Rightarrow18< S< 19\)
\(S=\frac{2}{2}+\frac{2}{2\sqrt{2}}+\frac{2}{2\sqrt{3}}+...+\frac{2}{2\sqrt{100}}\)
\(S< 1+\frac{2}{\sqrt{1}+\sqrt{2}}+\frac{2}{\sqrt{2}+\sqrt{3}}+...+\frac{2}{\sqrt{99}+\sqrt{100}}\)
\(S< 1+2\left(\sqrt{2}-\sqrt{1}+\sqrt{3}-\sqrt{2}+...+\sqrt{100}-\sqrt{99}\right)\)
\(S< 1+2\left(\sqrt{100}-\sqrt{1}\right)=19\)
\(S>\frac{2}{\sqrt{1}+\sqrt{2}}+\frac{2}{\sqrt{2}+\sqrt{3}}+...+\frac{2}{\sqrt{100}+\sqrt{101}}\)
\(S>2\left(\sqrt{2}-1+\sqrt{3}-\sqrt{2}+...+\sqrt{101}-\sqrt{100}\right)\)
\(S>2\left(\sqrt{101}-1\right)>2\left(\sqrt{100}-1\right)=18\)
\(\Rightarrow18< S< 19\Rightarrow S\) ko là số tự nhiên
trước hết ta chứng minh bất đẳng thức tổng quát : với n là số tự nhiên lớn hơn 1 thì :
2√n−2<1+1√2+1√3+...+1√n<2√n−12n−2<1+12+13+...+1n<2n−1 (∗)(∗)
xét số hạng thứ kk trong dãy (2≤k≤n)(2≤k≤n) ta có : 1√k>2√k+√k+1=2(√k+1−√k)1k>2k+k+1=2(k+1−k) và 1√k<2√k+√k−1=2(√k−√k−1)1k<2k+k−1=2(k−k−1)
do đó 1+1√2+...+1√n>2(√2−1+√3−√2+...+√n+1−√n)=2(√n+1−1)>2√n−21+12+...+1n>2(2−1+3−2+...+n+1−n)=2(n+1−1)>2n−2
và 1+1√2+...+1√n<1+2(√2−1+√3−√2+...+√n−√n−1)=1+2(√n−1)=2√n−11+12+...+1n<1+2(2−1+3−2+...+n−n−1)=1+2(n−1)=2n−1
đến đây áp dụng (∗)(∗) với n=100n=100 thì 19<a<2019<a<20 nên a không phải là số tự nhiên.
trước hết ta chứng minh bất đẳng thức tổng quát : với n là số tự nhiên lớn hơn 1 thì :
2√n−2<1+1√2+1√3+...+1√n<2√n−12n−2<1+12+13+...+1n<2n−1 (∗)(∗)
xét số hạng thứ kk trong dãy (2≤k≤n)(2≤k≤n) ta có : 1√k>2√k+√k+1=2(√k+1−√k)1k>2k+k+1=2(k+1−k) và 1√k<2√k+√k−1=2(√k−√k−1)1k<2k+k−1=2(k−k−1)
do đó 1+1√2+...+1√n>2(√2−1+√3−√2+...+√n+1−√n)=2(√n+1−1)>2√n−21+12+...+1n>2(2−1+3−2+...+n+1−n)=2(n+1−1)>2n−2
và 1+1√2+...+1√n<1+2(√2−1+√3−√2+...+√n−√n−1)=1+2(√n−1)=2√n−11+12+...+1n<1+2(2−1+3−2+...+n−n−1)=1+2(n−1)=2n−1
đến đây áp dụng (∗)(∗) với n=100n=100 thì 19<a<2019<a<20 nên a không phải là số tự nhiên.
Với n = 2 thì \(\frac{1}{1}+\frac{1}{\sqrt{2}}>\sqrt{2}\)
Giả sử bất đẳng thức đúng đến n = k
=> \(\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+...+\frac{1}{\sqrt{K}}>\sqrt{K}\)
Ta chứng minh bất đẳng thức đúng với n = k+1
Ta có \(\frac{1}{\sqrt{1}}+...+\frac{1}{\sqrt{K}}+\frac{1}{\sqrt{K+1}}>\sqrt{K}+\frac{1}{\sqrt{K+1}}\)
= \(\frac{1+\sqrt{K^2+K}}{\sqrt{K+1}}\)
Mà ta lại có
\(\frac{1+\sqrt{K^2+K}}{\sqrt{K+1}}-\sqrt{K+1}\)
= \(\frac{\sqrt{K^2+K}-K}{\sqrt{K+1}}>0\)
Vậy bất đẳng thức đúng với n = k + 1
=> Điều phải chứng minh
Ta có \(\frac{1}{\sqrt{1}}>\frac{1}{\sqrt{n}};\frac{1}{\sqrt{2}}>\frac{1}{\sqrt{n}};\frac{1}{\sqrt{3}}>\frac{1}{\sqrt{n}};...\)
\(\Rightarrow\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+\frac{1}{\sqrt{3}}+...+\frac{1}{\sqrt{n}}>\frac{1}{\sqrt{n}}.n=\sqrt{n}\)