Novo

Forum kao aplikacija na telefonu

Dodajte forum na početni ekran i koristite ga kao aplikaciju, sa menijem na dnu ekrana.

  • 7 odgovora
  • 3.551 pregleda

Najnovija ↓

Zadaci iz žute zbirke - 108. 26.10.2013. u 13:08 · pre 158 meseci
izmenjeno 1 put, poslednji put R A V E N 26.10.2013. u 13:22
  1. R A V E N26.10.2013. u 13:22zapis iz teksta poruke
#1
Prvo navodim cijeli zadatak iz zbirke:




Dokazati da nejednakost:

\sum\displaylimits_{k=1}^n\frac{1}{\sqrt{k}}>\sqrt{n}, (n\in N) (*)

vrijedi za svaki prirodan broj n\geq2.

Dokaz. Za n=2 dobijamo da je:

1+\frac{1}{\sqrt{2}}>\sqrt{2}\Longleftrightarrow \sqrt{2}+1>2\Longleftrightarrow \sqrt{2}>1\Longleftrightarrow 2>1.

Za n=3 uslov je takođe ispunjen, tj.

1+\frac{1}{\sqrt{2}}+\frac{1}{\sqrt{3}}>\sqrt{3}\Longleftrightarrow \sqrt{6}+\sqrt{3}>2\sqrt{2}\Longleftrightarrow 6\sqrt{2}>-1.

Pretpostavimo da nejednakost (*) vrijedi za n=m, tj. da je:

\sum\displaylimits_{k=1}^m\frac{1}{\sqrt{k}}>\sqrt{m}.

Ako dokažemo da relacija (*) vrijedi za n=m+1, onda će ona da vrijedi i za svaki prirodni broj n. Zaista,

\sum\displaylimits_{k=1}^{m+1}\frac{1}{\sqrt{k}}>\sqrt{m}+\frac{1}{\sqrt{m+1}}=\sqrt{m+1}\Biggl(\sqrt{\frac{m}{m+1}}+\frac{1}{m+1}\Biggr)=\sqrt{m+1}\Biggl[\frac{\sqrt{m(m+1)}}{m+1}+\frac{1}{m+1}\Biggr]=
=\sqrt{m+1}\Biggl(\frac{\sqrt{m^2+m}+1}{m+1}\Biggr)>\sqrt{m+1}\cdot\frac{m+1}{m+1}=\sqrt{m+1}
.

Prema tome, ako je \sum\displaylimits_{k=1}^{m}\frac{1}{\sqrt{k}}>\sqrt{m}, onda je tim prije i \sum\displaylimits_{k=1}^{m+1}\frac{1}{\sqrt{k}}>\sqrt{m+1}, što znači da je metodom matematičke indukcije izveden dokaz.

Napomena: Dokaz smo mogli i ovako provesti:

1)Za n=2 imamo:

\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}}>\frac{1+1}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}.

2)Pretpostavimo da je za n=k+1 relacija ispunjena, tj.:

\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+...+\frac{1}{\sqrt{k+1}}>\sqrt{k+1}.

Dokažimo valjanost tvrdnje i za n=k+2, tj. da vrijedi:

\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+...+\frac{1}{\sqrt{k+1}}+\frac{1}{\sqrt{k+2}}>\sqrt{k+2}.

Zaista,

\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+...+\frac{1}{\sqrt{k+1}}+{\color{blue}\frac{1}{\sqrt{k+1}}}>\sqrt{k+1}+\frac{1}{\sqrt{k+2}}=
={\color{blue}\frac{\sqrt{k+1}\cdot\sqrt{k+2}+1}{\sqrt{k+2}}>\frac{\sqrt{k+1}\cdot\sqrt{k+2}+1}{\sqrt{k+2}}=\frac{k+1+1}{\sqrt{k+2}}}=\frac{k+2}{\sqrt{k+2}}=\sqrt{k+2}.

Ovim je dokaz završen.





Kraj citata.

Meni nije jasno odkuda ovo što sam označio plavom bojom. Je li u pitanju neka krupna štamparska greška ili je meni nešto promaklo? Ako je ovo označeno plavom bojom nepravilno, kako treba pravilno?
Re: Zadaci iz žute zbirke - 108. 26.10.2013. u 15:06 · pre 158 meseci #2
\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+...+\frac{1}{\sqrt{k+1}}+{\color{blue}\frac{1}{\sqrt{k+{\color{red}2}}}>\sqrt{k+1}+\frac{1}{\sqrt{k+2}}=
={\color{blue}\frac{\sqrt{k+1}\cdot\sqrt{k+2}+1}{\sqrt{k+2}}>\frac{\sqrt{k+1}\cdot\sqrt{k+{\color{red}1}}+1}{\sqrt{k+2}}=\frac{k+1+1}{\sqrt{k+2}}}=\frac{k+2}{\sqrt{k+2}}=\sqrt{k+2}.

Da li treba neko dodatno objasnjenje?

Inace vazi:

 
\begin{array}{rcl} \displaystyle\sum_{1\leq n\leq x}\frac{1}{\sqrt{n}}&=&\displaystyle\frac{[x]}{\sqrt{x}}+\frac{1}{2}\int\limits_1^x\frac{[t]}{t^{3/2}}\,dt\\
&=&\displaystyle\frac{x+\mathcal{O}(1)}{\sqrt{x}}+\frac{1}{2}\int\limits_1^x\frac{t-\{t\}}{t^{3/2}}\,dt\\
&=&\displaystyle\sqrt{x}+\mathcal{O}\left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right)+\frac{1}{2}\int\limits_1^x\frac{dt}{\sqrt{t}}-\frac{1}{2}\int\limits_1^{\infty}\frac{\{t\}}{t^{3/2}}\,dt+\frac{1}{2}\int\limits_x^{\infty}\frac{\{t\}}{t^{3/2}}\,dt\\
&=&\displaystyle 2\sqrt{x}-1-\frac{1}{2}\int\limits_1^{\infty}\frac{\{t\}}{t^{3/2}}\,dt+\mathcal{O}\left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right)\\
&=&\displaystyle 2\sqrt{x}+c+\mathcal{O}\left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right),
gde je \displaystyle c =-1-\frac{1}{2}\int\limits_1^{\infty}\frac{\{t\}}{t^{3/2}}\,dt neka apsolutna realna konstanta.

U prvoj jednakosti koristili smo Abel's summation formula za a_n=1 i \phi(n)=\frac{1}{\sqrt{n}}.

[\,\,] predstalja funckiju ceo deo, a \{\,\,\} funckiju razlomljeni deo.
Potpis
Leonardo da Vinči

Nema istine u onim naukama u kojima se matematika ne primenjuje.

Milorad Stevanović

Bog postoji zato sto je matematika neprotivurečna.
Re: Zadaci iz žute zbirke - 108. 26.10.2013. u 17:21 · pre 158 meseci #4
\sqrt{k+2} > \sqrt{k+1}, pa je i \sqrt{k+1} \cdot \sqrt{k+2} > \sqrt{k+1}\cdot \sqrt{k+1}, tj. \sqrt{k+1} \cdot \sqrt{k+2}+1 > \sqrt{k+1}\cdot \sqrt{k+1}+1, a samim tim i

\frac{\sqrt{k+1} \cdot \sqrt{k+2}+1}{\sqrt{k+2}} > \frac{\sqrt{k+1}\cdot \sqrt{k+1}+1}{\sqrt{k+2}}. E sad, zasto bas tako? Pa stelovanje, nista vise.
Potpis
Leonardo da Vinči

Nema istine u onim naukama u kojima se matematika ne primenjuje.

Milorad Stevanović

Bog postoji zato sto je matematika neprotivurečna.
Re: Zadaci iz žute zbirke - 108. 26.10.2013. u 23:03 · pre 158 meseci #6
Pa k+2> k+1 (k \geq 1), pa ova relacija vazi i za korene (jer su potkorene velicine vece od 1, pa se ne menja znak nejednakosti).
Potpis
Leonardo da Vinči

Nema istine u onim naukama u kojima se matematika ne primenjuje.

Milorad Stevanović

Bog postoji zato sto je matematika neprotivurečna.
Re: Zadaci iz žute zbirke - 108. 28.10.2013. u 16:11 · pre 158 meseci #7
 \sqrt{m}+\frac{1}{\sqrt{m+1}} > \sqrt{m+1}

Ova nejednakost se dokazuje množenjem sa imeniocem i trivijalna je.
Ne razumem šta su petljali u toj knjizi.
Re: Zadaci iz žute zbirke - 108. 28.10.2013. u 16:36 · pre 158 meseci #8
Ovaj se zadatak pojavljuje i u knjizi Pavle Miličić, Momčilo Ušćumlić - Zbirka zadataka iz više matematike I, XX izdanje pod brojem 344., a i u ovoj mojoj "žutoj zbirci" je naveden dva puta.
Prijavite se da biste odgovorili u ovoj temi.PrijavaRegistracija

Premeštanje teme