Với giá trị nào của số tự nhiên n ta có bài 3.5 trang 107 SBT Đại số 11

Bài 1: Phương pháp quy nạp toán học

Bài 3.5 trang 107 Sách bài tập Đại số 11: Với giá trị nào của số tự nhiên n ta có

a) 2ⁿ > 2n + 1;

b) 2ⁿ > n² + 4n + 5;

c) 3ⁿ > 2ⁿ + 7n?

Lời giải:

Đây thực chất là bài toán giải bất phương trình trên N*.

Phương pháp : Có thể dùng phép thử, sau đó dựđoán kết quả và chứng minh.

a) Dùng phép thử với n = 1, 2, 3, 4 ta dự đoán: Với thì n ≥ 3 bất đẳng thức đúng. Ta sẽ chứng minh điều đó bằng quy nạp.

Với n = 3 hiển nhiên đã có kết quả đúng, vì 2³ = 8 > 2.3 + 1 = 7

Giả sử bất đẳng thức đúng với n = k tức là 2^k > 2k + 1 (1)

ta sẽ chứng minh bất đẳng thức đúng với n = k + 1, tức là

2^{k + 1} > 2k + 3 (2)

Thật vậy, nhân hai vế của (1) với 2, ta được

2^{k + 1} > 4k + 2 = 2k + 3 + 2k – 1 > 2k + 3.

b) Dùng phép thử.

Với n từ 1 đến 6, bất đẳng thức đều không đúng. Tuy nhiên không thể vội vàng kết luận bất phương trình vô nghiệm.

Nếu thử tiếp ta thấy rằng bất phương trình đúng khi n = 7. Ta có thể làm tiếp để đi tới dự đoán: Với thì bất phương trình được nghiệm đúng. Sau đó chứng minh tương tự như câu a).

c) Làm tương tự như câu a) và câu b).