Indução
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Indução
Mostre, por indução, para todo [latex]n \in \mathbb{N}^*[/latex], que:
[latex](n+1)(n+2)(n+3) \dots (n + n) = 2^n \cdot 1 \cdot 3 \cdot 5 \dots (2n -1)[/latex]
jotav.lim4- Iniciante
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Re: Indução
Para n=1:
[latex](1+1) = 2^1\cdot(2\cdot 1-1)[/latex]
Válido.
Assumimos que vale para n = k:
[latex]\left(k+1\right)\cdot\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right ) = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )[/latex]
Agora queremos demonstrar que a proposição é válida para n = k+1, ou seja:
[latex]\left[\left(k+1\right) +1\right]\cdot\left[\left(k+1\right) +2\right]\cdots\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^{k+1}\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2\cdot(k+1)-1 \right )[/latex]
Voltando à nossa expressão:
[latex]\left(k+1\right)\cdot\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right ) = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )[/latex]
Multiplicando ambos os lados por [latex]\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right][/latex]:
[latex]\left(k+1\right)\cdot\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right )\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right][/latex]
Passando [latex]\left(k+1\right) [/latex] para o outro lado:
[latex]\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right )\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\dfrac{\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right]}{\left(k+1\right)}[/latex]
[latex]\left[\left( k+1\right )+1 \right]\cdots\left[\left(k+1 \right )+ (k-2)\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+\left(k-1 \right )\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot2[/latex]
[latex]\left[\left( k+1\right )+1 \right]\cdots\left[\left(k+1 \right )+ (k-2)\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+\left(k-1 \right )\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^{k+1}\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[2k+1+(1-1) \right ][/latex]
[latex]\left[\left( k+1\right )+1 \right]\cdots\left[\left(k+1 \right )+ (k-2)\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+\left(k-1 \right )\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^{k+1}\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[2\cdot(k+1)-1 \right ][/latex]
É válida para k+1.
Espero que seja isso
[latex](1+1) = 2^1\cdot(2\cdot 1-1)[/latex]
Válido.
Assumimos que vale para n = k:
[latex]\left(k+1\right)\cdot\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right ) = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )[/latex]
Agora queremos demonstrar que a proposição é válida para n = k+1, ou seja:
[latex]\left[\left(k+1\right) +1\right]\cdot\left[\left(k+1\right) +2\right]\cdots\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^{k+1}\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2\cdot(k+1)-1 \right )[/latex]
Voltando à nossa expressão:
[latex]\left(k+1\right)\cdot\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right ) = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )[/latex]
Multiplicando ambos os lados por [latex]\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right][/latex]:
[latex]\left(k+1\right)\cdot\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right )\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right][/latex]
Passando [latex]\left(k+1\right) [/latex] para o outro lado:
[latex]\left(k+2 \right )\cdots\left[k+ (k-1)\right ]\cdot\left(k+k \right )\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\dfrac{\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right]}{\left(k+1\right)}[/latex]
[latex]\left[\left( k+1\right )+1 \right]\cdots\left[\left(k+1 \right )+ (k-2)\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+\left(k-1 \right )\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^k\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot2[/latex]
[latex]\left[\left( k+1\right )+1 \right]\cdots\left[\left(k+1 \right )+ (k-2)\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+\left(k-1 \right )\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^{k+1}\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[2k+1+(1-1) \right ][/latex]
[latex]\left[\left( k+1\right )+1 \right]\cdots\left[\left(k+1 \right )+ (k-2)\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+\left(k-1 \right )\right ]\cdot\left[\left( k+1\right )+k \right ]\cdot\left[\left(k+1 \right ) + \left(k+1 \right )\right] = 2^{k+1}\cdot1\cdot3\cdot5\cdots\left(2k-1 \right )\cdot \left[2\cdot(k+1)-1 \right ][/latex]
É válida para k+1.
Espero que seja isso
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Licenciatura em Matemática (2022 - ????)
jotav.lim4 gosta desta mensagem
Re: Indução
Valeu! Muito obrigado!
jotav.lim4- Iniciante
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