אינדוקציה - עזרה בבקשה

israelmiv

New member
אינדוקציה - עזרה בבקשה

איך אפשר להוכיח ש


n^(n+1)

גדול מ

(n+1)^n

עבור כל n הגדול מ 2? אני מנסה כבר להוכיח את זה ללא הצלחה. אני אודה לכם אם תתנו לי רמז להוכחה באינדוקציה או בדרך אחרת.
 

israelmiv

New member
אין כיתה האמת

לא עכשיו בכל אופן. משלים את חוק לימודי לבד...

הבנתי את ההוכחה! אני מחלק את שני הצדדים ב n^n ואז צריך להוכיח שהביטוי שכתבת בהודעה שלך גדול מ n , אבל מכיון ש n גדול מ3 אז... ממש תודה.

ואני מכיר את המשפט שכתבת רק מ e כלומר אם הגבול של הביטוי באינסוף הוא e אז הוא בטח לא מגיע ל 3. יש לזה הוכחה פשוטה? אם כן אני אנסה למצוא אותה.
 

אורי769

New member
כמה הערות

בעקרון, השאלה היא איך בכלל מגדירים את e. אתה מן הסתם יודע ש-e=2.71... q, אבל זו לא ההדגרה שלו. כלומר, יש ל-e הגדרה שנובעת ממה שהוא מקיים. כמו ש-pi הוא היחס בין היקף המעגל לקוטרו, אז מה מקיים e? אז יש כמה הגדרות אבל אחת מהן היא ש-e זה הגבול של הביטוי q (1+1/n)^n. כדי להוכיח שלדבר הזה יש גבול צריך בין השאר להוכיח שהוא חסום. מקובל להוכיח שהוא קטן מ-3. יש גם הגדרות אחרות, המובילות לאותו הערך. הנקודה היא שזה בכלל לא ברור לכתחילה שהמספר הוא בין 2 ל3. זה דבר המצריך הוכחה (בדיוק כפי שרק מלהגיד "היחס בין היקף המעגל לקוטרו" לא ברור שהיחס הזה הוא מעט גדול מ-3 וזה מצריך הוכחה).

הסיבה שהעלתי נקודה זו, היא כדי להסב את תשומת ליבך, שגם בהצעה של עריסטו, אין מנוס מלהוכיח ש-e קטן מ-3 כדי להשלים את ההוכחה.

אני לא מכיר דרך "קלה" להוכיח ש-q (1+1/n)^n < 3. הדרך שאני מכיר מצריכה קצת עבודה ע"י פיתוח הביטוי בעזרת בינום ניוטון
q (1+1/n)^n = 1 + n*1/n + .... q
שני הגורמים הראשונים הם 2. מכאן צריך לחסום את שאר n-2 הגורמים להראות שיחד הם פחות מ-1. זה קצת סיזיפי ואני לא זוכר בע"פ את כל הטיעונים. אתה מוזמן לחשוב על זה או לחפש לכך מובאות ברשת.
 

israelmiv

New member
צודק, לא שמתי לב

שגם בהוכחה שלו e צריך להיות קטן מ 3.

האמת שאם נשתמש בהגדרה האחרת של e כטור של עצרות יהיה ברור שהוא לא עובר את 3. שני האברים הראשונים הם 2. מהאיבר 2\1 והלאה מספיק להוכיח שסכום כל האיברים קטן מסכום סדרה הנדסית שהאיבר הראשון שלה 2\1 והמנה שלה 2\1. מאוד פשוט לראות את זה, ומן הסתם גם להוכיח.

כמובן שלא הראיתי עדין ששתי ההגדרות האלו מתכנסות לאותו "e".
 

עריסטו

Active member
הוכחה בדרך אחרת

אי השוויון שרוצים להוכיח שקול ל

n^(1/n) > (n+1)^((1/(n+1))

כל שנותר הוא לחקור את הפונקציה

x^(1/x)
 

israelmiv

New member
איזה יופי


באמת שאלתי את עצמי אם אפשר להוכיח את זה מעבר למספרים השלמים. יצא לי דבר מעניין, שהפונקציה יורדת לכל x הגדול מ e, כלומר שאי השוויון נכון רק ל x כזה, וזה מקשר את התשובה שלך לזאת של אורי769
 
דרך נוספת באינדוקציה

נתון כי:


n > (1 + 1/n)^n


(העברתי קצת אגפים). צ"ל ש:


n+1 > (1 + 1/(n+1))^(n+1)


נתחיל מאגף ימין ונגיע לאגף שמאל:


(1 + 1/(n+1))^(n+1) < (1 + 1/n)^(n+1) = (1 + 1/n) x (1 + 1/n)^n = (1 + 1/n)^n + (1/n)x(1 + 1/n)^n < (induction) n + (1/n)xn = n + 1


משל.
 

israelmiv

New member
זה תרגיל

מתוך פרק אינדוקציה אצל בני גורן, וכנראה זאת ההוכחה שהוא התכוון אליה.

עשיתם לי נחת היום
סתם, באמת אהבתי את שלושת ההוכחות.
 
למעלה