Докажите равенство методом математической индукции: 1/4*5 + 1/5*6 + 1/6*7 + … + 1/(n+3)(n+4) = n/4(n+4).
Математика 9 класс Метод математической индукции математика 9 класс метод математической индукции доказательство равенства последовательности и суммы задачи по математике
Чтобы доказать равенство методом математической индукции, начнем с формулировки самого равенства:
1/4*5 + 1/5*6 + 1/6*7 + … + 1/(n+3)(n+4) = n/4(n+4)
Мы будем использовать метод математической индукции, который состоит из двух шагов: базового шага и индукционного шага.
Шаг 1: Базовый случай
Для начала проверим равенство при n = 1:
Таким образом, базовый случай выполнен: левая часть равна правой части.
Шаг 2: Индукционное предположение
Теперь предположим, что равенство верно для некоторого натурального числа k, то есть:
1/4*5 + 1/5*6 + 1/6*7 + … + 1/(k+3)(k+4) = k/4(k+4).
Шаг 3: Индукционный шаг
Теперь нужно доказать, что это равенство верно и для k + 1:
Рассмотрим левую часть для n = k + 1:
1/4*5 + 1/5*6 + 1/6*7 + … + 1/(k+3)(k+4) + 1/(k+4)(k+5).
По индукционному предположению, мы можем заменить первую часть:
k/4(k+4) + 1/(k+4)(k+5).
Теперь приведем обе части к общему знаменателю:
Общий знаменатель будет 4(k+4)(k+5). Умножим первую часть на (k+5):
(k(k+5))/4(k+4)(k+5) + 1/(k+4)(k+5).
Теперь преобразуем вторую часть:
1/(k+4)(k+5) = 4/(4(k+4)(k+5)).
Теперь у нас есть:
(k(k+5) + 4) / 4(k+4)(k+5).
Упростим числитель:
k^2 + 5k + 4 = (k + 1)(k + 4).
Таким образом, мы получаем:
(k + 1)(k + 4) / 4(k + 4)(k + 5).
Сокращаем (k + 4) в числителе и знаменателе:
(k + 1) / 4(k + 5).
Это соответствует правой части для n = k + 1:
(k + 1) / 4(k + 5).
Таким образом, индукционный шаг выполнен.
Мы доказали, что если равенство верно для n = k, то оно верно и для n = k + 1.
С учетом базового случая и индукционного шага, можем заключить, что равенство верно для всех натуральных чисел n.