Номер 13.7, страница 120 - гдз по алгебре 11 класс учебник Мерзляк, Номировский

Авторы: Мерзляк А. Г., Номировский Д. А., Полонский В. Б., Якир М. С.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2016 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: синий, зелёный
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика. Алгебра и начала математического анализа
Популярные ГДЗ в 11 классе
Упражнения. § 13. Метод математической индукции. Глава 3. Элементы комбинаторики. Бином Ньютона - номер 13.7, страница 120.
№13.7 (с. 120)
Учебник. №13.7 (с. 120)
скриншот условия

13.7. Докажите неравенство $2^n > 2n+1$, где $n \in \mathbf{N}$, $n \ge 3$.
Решение. №13.7 (с. 120)

Решение 2. №13.7 (с. 120)
Для доказательства данного неравенства воспользуемся методом математической индукции.
Шаг 1: База индукции
Проверим справедливость неравенства для наименьшего значения $n$ из заданного диапазона, то есть для $n=3$.
Подставим $n=3$ в неравенство $2^n > 2n + 1$:
$2^3 > 2 \cdot 3 + 1$
$8 > 6 + 1$
$8 > 7$
Неравенство верно. Таким образом, база индукции выполняется.
Шаг 2: Индукционный переход
Предположим, что неравенство верно для некоторого произвольного натурального числа $k$, где $k \ge 3$. Это наше индукционное предположение:
$2^k > 2k + 1$
Теперь докажем, что из этого предположения следует справедливость неравенства для $n = k+1$. То есть, нам нужно доказать, что:
$2^{k+1} > 2(k+1) + 1$
Начнем с преобразования левой части этого неравенства, используя свойства степеней:
$2^{k+1} = 2 \cdot 2^k$
Теперь воспользуемся индукционным предположением $2^k > 2k + 1$. Так как мы умножаем на положительное число 2, знак неравенства сохраняется:
$2 \cdot 2^k > 2 \cdot (2k + 1)$
Отсюда получаем:
$2^{k+1} > 4k + 2$
Мы хотим доказать, что $2^{k+1} > 2(k+1) + 1$, что эквивалентно $2^{k+1} > 2k + 3$.
У нас есть $2^{k+1} > 4k + 2$. Если мы докажем, что $4k + 2 > 2k + 3$, то по свойству транзитивности неравенств будет следовать и требуемое нам неравенство.
Проверим неравенство $4k + 2 > 2k + 3$:
$4k - 2k > 3 - 2$
$2k > 1$
$k > \frac{1}{2}$
Так как по условию $k \ge 3$, то неравенство $k > \frac{1}{2}$ является истинным.
Таким образом, мы установили следующую цепочку верных неравенств для $k \ge 3$:
$2^{k+1} > 4k + 2 > 2k + 3$
Следовательно, $2^{k+1} > 2k + 3$, что и требовалось доказать.
Поскольку база индукции верна и индукционный переход доказан, утверждение $2^n > 2n + 1$ справедливо для всех натуральных чисел $n \ge 3$.
Ответ: Неравенство $2^n > 2n + 1$ для всех $n \in \mathbb{N}, n \ge 3$ доказано методом математической индукции.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 11 класс, для упражнения номер 13.7 расположенного на странице 120 к учебнику 2016 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №13.7 (с. 120), авторов: Мерзляк (Аркадий Григорьевич), Номировский (Дмитрий Анатольевич), Полонский (Виталий Борисович), Якир (Михаил Семёнович), ФГОС (старый) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.