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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO MATEMÁTICA DISCRETA AVALIAÇÃO CONTINUADA – SEMANA 14 Chrystian Gemaque Maciel - 501212 QUIXADÁ 2021 1) Prova por indução Para provar 12 + 22 ... + n2 = n(n + 1)(2n + 1); sendo n = 1, temos: 6 12 = 1(1 + 1)(2 + 1) 1 = 6 1 = 1; 6 6 Para que seja verdade n = k para provar que k+1 vale, então: 12 + 22 ... + n2 + (n + 1)2 = (n + 1)(n + 2) 6 Substituindo: n(n+1)(2n+1)+(n+1)2 = (n+1)(n+2)(2n+3) n(n+1)(2n+1)+6(n+1)2 = (n+1)(n+2)(2n+3) 6 6 6 6 Colocando n+1 em evidência no primeiro lugar da igualdade: [n + 1] * [n(2n + 1) + 6(n + 1)] = (n + 1)(n + 2)(2n + 3) (i) 6 6 Ficando então: n * (2n + 1) + 6(n + 1) = 2n2 + n + 6n + 6 = 2n2 +4n + 3n + 6 n + 6n = 4n + 3n = 2n2 + 4n + 3n + 6 = 2n(n + 2) + 3(n + 2) = (2n + 3)(n + 2) Substituindo em (i), temos: [n + 1] * [(2n + 3)(n + 2)] = (n + 1)(n + 2)(2n + 3) 6 6 2) c) Prova por indução Suponha que k3−k divisível por 3, isto é, k3−k = 3m, para algum inteiro não negativo m. Temos: (k + 1)3 − (k + 1) = k3 + 3k2 + 3k + 1 − k − 1 = (k3 − k) + 3(k2 + k) (Associação) = 3m + 3(k2 + k) (pela H.I.) = 3(m + k2 + k) i) Prova por indução Para n = 1, 1 = 12 n = k então k ≥ 1 e n = k + 1; 1 + 3 + . . . + (2k − 1) + (2k + 1) = (k + 1)2, k ≥ 1 1 + 3 + . . . + (2k − 1) + (2k + 1) = k2+ (2k + 1) = (k + 1)2 j) Prova por indução Para n = 1, temos: p(1): 1.2 = 2 1(1 + 1)(1 + 2) = 1.2.3 = 2 Provando ser verdade 2 m) Prova por indução 4) Prova por indução “Para quais valores de n nos números naturais temos que n2−2n−15 ≥ 0?” Para n, n = 1; Caso base: 12 – 2*(1) – 15 ≥ 0; então: (n + 1)2 – 2(n + 1) – 15 ≥ 0 n2 + 2n + 15 – 2n – 2 – 15 ≥ 0 n2 – 2 ≥ 0 n2 + 2.
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