Prova per Induzione

max0009
Salve!

Dovrei provare per induzione che

$9^(n+1)-8n-9$ è divisibile per 64 per tutti i valori di $n$ dove $n >= 1$.

$9^(n+1)-8n-9 = 64a$

Appurato che è valido per $n = 1$, sono passato a provarlo per $n+1$:

$9^(n+2)-8(n+1)-9 = 64b$

$9^(n+1)(8+1)-8n-8-9 = 64b$

$8(9^(n+1))+9^(n+1)-8n-8-9= 64b$

$8(9^(n+1))+64a-8 = 64b$

E da qui non so come procedere... Mi rimane l'otto negativo e la moltiplicazione per 8 che non so come sistemare... :?

Risposte
Nicole931
ho pensato ad un ragionamento di questo tipo; vedi un po' se può andare:

intanto puoi dividere tutto per 8:

$9^(n+1) + 8a - 1 = 8b$

si tratta a questo punto di dimostrare che $9^(n+1) + 8a - 1$ è divisibile per 8
$8a$ lo è ovviamente

se riesco a dimostrare che lo è $9^(n+1) - 1$ la dimostrazione è finita, poichè la somma di due numeri divisibili per 8 è sicuramente divisibile per 8

ma $9^(n+1) - 1$ è una differenza di potenze dello stesso grado che si può scomporre nella differenza delle basi :
$(9-1) $ che moltiplica il polinomio : $ 9^n + 9^(n-1)+...+1$
$9-1=8$ quindi $9^(n+1) - 1$ è divisibile per 8

max0009
Ok, credo di avercela fatta... Grazie Nicole93!! Mi hai fatto riflettere sulle possibilità di espandere in binomi e forse sono giunto a qualcosa! :-D

Partendo da:

$9^(n+2)+8(n+1)-9 = 64b$

$9^(n+1)(8+1)+8n-8-9 = 64b$

$8(9^(n+1))+9^(n+1)-8n-8-9 = 64b$

$8(9^(n+1))-8+64a = 64b$

$9^(n+1)-1+8a = 8b$

$(8+1)^(n+1)-1+8a = 8b$

$((n), (0))8^n + ((n), (1))8^(n-1) + ((n), (2))8^(n-2)... 8^0 -1 +8a = 8b$

A questo punto, visto che $n^0 = 1$ $8^0$ e $1$ si cancellano a vicenda.

Finalmente mi ritrovo con una serie di potenze di otto moltiplicate per vari numeri che danno (dovrebbero :shock: ) dare delle somme sempre e comunque divisibili per 8. :-D

poichè la somma di due numeri divisibili per 8 è sicuramente divisibile per 8


(Nicole93 è probabilmente la stessa cosa che hai detto tu... Volevo solo vedere se riuscivo a smontare e rimontare il ragionamento.)

Nicole931
sì, è la stessa cosa, solo che tu hai usato i coefficienti binomiali
che la somma sia divisibile per 8 è dato dal fatto che puoi raccogliere 8 a fattor comune
Buona domenica!

max0009
Anche a te! :-D

Grazie per l'aiuto! :wink:

Nicole931
prego! :)

max0009
Si, sono ancora io...

Senza scendere nei dettagli dei problemi, volevo solamente sapere se qualcuno riesce a spiegarmi le disuguaglianze (si scrive così in Italiano?) sempre usando le prove per induzione... Ad esempio:

$2^n >= 1 + n$ per tutti gli $n$ dove $ n >= 1$

In questo caso ho fatto:

$2^(n+1) >= 1+(n+1)$

Ho spostato tutto sulla parte destra del problema in modo da dover semplicemente provare che qualcosa è maggiore di o uguale a zero...

$2^(n+1) - 1 - (n+1) >= 0$

$2^n(1+1) - 1 - (n+1) >= 0$

$2^n+2^n -1-(n+1) >=0$

$2^n + 2^n - n -2 >=0$

Però non saprei come andare avanti...

@melia
Sai già che $2^n-1-n>=0$ che è l'ipotesi induttiva, quindi $2^n-1-n+2^n-1>=2^n-1>=2^n-1-n>=0$

max0009
Ciao @melia, grazie per l'interessamento al mio problema!

Non ho capito come sei arrivato allo stadio intermedio: $2^n-1$

Comunque so che $2^n+2^n-n-1-1 >= 2^n-1-n$ ma non riesco a capire come dimostrarlo...

EDIT: Come non detto, ho capito...

Ma basta quindi scrivere $2^n+2^n-n-1-1 >= 2^n+2^n-n-1-1-(2^n-1-n)$ dove $2^n-1-n >=0$

Ottenendo quindi

$2^n+2^n-n-2 >= 2^n-1$ quindi visto che $0 =< 2^n-1-n =< 2^n-1$ ottengo che $2^n-1 >= 0$

Quindi visto che $2^n+2^n-n-2 >= 2^n-1$ (essendo il secondo il primo meno alcuni termini) $2^n+2^n-n-2$ è necessariamente maggiore o uguale a zero?

@melia
L'ipotesi induttiva dice che $2^n-1-n>=0$ quindi puoi sostituire nella tua formula $2^n-1-n+2^n-1>=0$ al posto dei primi tre termini uno 0 e dire che $2^n-1-n+2^n-1>=0+2^n-1>=2^n-1-n>=0$
Riprovo in altra forma
se so che $a>c$, posso dire anche che $a+b>c+b$ giusto? È la stessa cosa che ho fatto sopra, ho sostituito $2^n-1-n$ con uno $0$.

max0009
Ok... Vediamo se ho capito bene.

L'ipotesi di base è che $2^n >= n+1$

Quindi provando per $n+1$ ottengo:

$2^n+2^n-1-1-n$

Ora applicando

$2^n+2^n-1-1-n-(2^n-n-n1)$ che da $2^n-1$

Visto che $2^n >= n+1$ viene logico che $2^n+2^n-1-1-n >= 2^n-1$

Logicamente $2^n-1 >= 2^n-1-n$, e visto che $2^n-1-n >=0$ il problema si può dire provato... Giusto?

@melia
Esattamente così

max0009
Ancora una domanda...

Mettiamo che nella prova per $n+1$ il risultato finale sia in forma di $1<3$, va bene lasciato così o deve per forza essere espresso in termini di $n$?

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