Problemi di induzione

Pozzetto1
Buongiorno a tutti,

devo dimostrare per induzione che $AA n>=1$ vale:

$2^0+2*2^1+3*2^2+...+n*2^(n-1)=(n-1)*2^n+1$

Mi blocco perchè il risultato per $(n+1)$ mi viene: $n*2^n-2^n+1+2^(n)*n+2^n$ che quindi non è il risultato che mi aspetto anche raccogliendo i termini.

Grazie mille!

Risposte
Gi81
"Pozzetto":
mi viene: $n*2^n-2^n+1+2^(n)*n+2^n$
che è uguale a $2^n *(n-1+n+1) +1 = 2^n * 2n +1 = n* 2^(n+1) +1$

Pozzetto1
Giusto, avevo sbagliato ripetutamente un segno come al solito!

Gi81
Ma perchè il titolo è "problemi di iniezione"?

Pozzetto1
perchè ho una serie di esercizi da svolgere in merito alle dimostrazioni per induzione.
L'idea è quindi quella di sfruttare lo stesso topic per eventuali dubbi sullo stesso argomento e quindi di non aprirne di ulteriori.

Gi81
Induzione, non iniezione!

Pozzetto1
Sono con lo smartphone, capisce poco di matematica! XD

Pozzetto1
Ok, ora un dubbio sulle dimostrazioni per induzione con disuguaglianze.

Devo dimostrare che $AA n>4$ vale:

$2*3^n>9n^2$

Ho dimostrato che la proprietà è vera per $n=5$, ora devo dimostrarla per $n+1$.
Qui nascono i dubbi;

Ho provato così:

$2*3^(n+1)>9(n+1)^2$

$2*3^(n)*3>9(n+1)^2$

come continuare? Sul primo membro ho la definizione della proprietà che per ipotesi induttiva.....

Gi81
Tu sai che $2*3^n> 9 n^2$.
Quindi $2*3^(n+1)= 3*2*3^n > 3*9n^2= 9 *(3n^2)>9(n+1)^2$

L'ultima disuguaglianza andrebbe giustificata:
$3n^2 >(n+1)^2 <=> sqrt3 n >n+1<=>(sqrt3 -1)n >1<=> n > 1/(sqrt3 -1 )sim 1.36602...$

Pozzetto1
"Gi8":
Tu sai che $2*3^n> 9 n^2$.
Quindi $2*3^(n+1)= 3*2*3^n > 3*9n^2= 9 *(3n^2)>9(n+1)^2$

L'ultima disuguaglianza andrebbe giustificata:
$3n^2 >(n+1)^2 <=> sqrt3 n >n+1<=>(sqrt3 -1)n >1<=> n > 1/(sqrt3 -1 )sim 1.36602...$


Da dove viene $>3*9n^2$ ? Il $3$ non capisco da dove salta fuori...

Gi81
L'ipotesi induttiva è $2*3^n > 9 n^2$. Moltiplica ambo i membri per $3$.

Pozzetto1
Io per hp ind so che $2*3^n>9n^2$.

Voglio verificare la tesi che afferma: $2*3^(n+1)>9(n+1)^2$.

Corretto?

Gi81
Corretto.
Se sai che vale $2* 3^n > 9 n^2$, puoi dire anche che vale $3* 2*3^n > 3*9 n^2$, no?

E' una proprietà delle disequazioni: puoi moltiplicare ambo i membri per un numero positivo e ottieni una disequazione equivalente

Pozzetto1
Ok, ora ho quest'altra:

$2^(n+1)<3^n$ valida $AA n>=2$

Ho verificato che vale per $n=2$.

Ora ho provato così: $2^(n+2)<3^(n+1)$ quindi $2^(n)*2*2<3^(n)*3$.

Io so che $2^(n)*2=2^(n+1)<3^n$ ma ora mi sono fermato...

Gi81
Devi dimostrare che $2^(n+2) < 3^(n+1)$, che è equivalente a $2* 2^(n+1) < 3*3^n$
Tu sai che $2^(n+1)<3^n$, quindi ...

Pozzetto1
So anche che $2<3$ quindi con questo ho terminato la mia dimostrazione?

Gi81
Esatto. Magari scrivila per intero.

Pozzetto1
Ok. Grazie.

Sto dimostrando che la somma dei quadrati dei primi $n$ numeri dispari è: $(n(4n^(2)-1))/(3)$.

Alla fine ottengo che $20n=20$. Quindi $n=1$.

Ma non ho tratto nessuna conclusione così facendo.

Avrò sbagliato i calcoli o il procedimento?

Gi81
"Pozzetto":
Avrò sbagliato i calcoli o il procedimento?
Se posti il tuo tentativo, sarà possibile risponderti.

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