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[Indução Matemática] Ajuda !

[Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Qua Nov 21, 2012 15:02

Olá Pessoal, estou precisando muito da ajuda de vocês pois preciso resolver esse exercício porém não sei absolutamente nada, e se eu não fizer corro o risco de pegar DP na faculdade...

Prove que, para todo n inteiro positivo, é verdadeira a soma:

1^2+3^2+?+(2n-1)^n=n(2n-1)(2n+1)/3

OBS: O pedaço n(2n-1)(2n+1) é inteiro dividido por 3 (Não consegui formatar) e nao somente o (2n+1)

Se alguém puder me ajudar ficarei eternamente grato !

Obrigado !
rbhorvath
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor young_jedi » Qua Nov 21, 2012 17:06

veja o seguinte relações de equações

\begin{matrix}
(2+1)^3&=&8+3.4.1+3.2.1+1\\
(2+3)^3&=&8+3.4.3+3.2.3^2+3^3\\
(2+5)^3&=&8+3.4.5+3.2.5^2+5^3\\
(2+7)^3&=&8+3.4.7+3.2.7^2+7^3\\
\vdots&&\vdots\\
(2+2n-1)^3&=&8+3.4.(2n-1)+3.2.(2n-1)^2+(2n-1)^3
\end{matrix}

dai resolvendo a soma do primeiro parenteses de todas as equações

\begin{matrix}
(3)^3&=&8+3.4.1+3.2.1+1\\
(5)^3&=&8+3.4.3+3.2.3^2+3^3\\
(7)^3&=&8+3.4.5+3.2.5^2+5^3\\
(9)^3&=&8+3.4.7+3.2.7^2+7^3\\
\vdots&&\vdots\\
(2n+1)^3&=&8+3.4.(2n-1)+3.2.(2n-3)^2+(2n-1)^3
\end{matrix}

então

\begin{matrix}
(3)^3-1&=&8+3.4+3.2.1\\
(5)^3-3^3&=&8+3.4.3+3.2.3^2\\
(7)^3-5^3&=&8+3.4.5+3.2.5^2\\
(9)^3-7^3&=&8+3.4.7+3.2.7^2\\
\vdots&&\vdots\\
(2n+1)^3&-(2n-1)^3=&8+3.4.(2n-1)+3.2.(2n-1)^2
\end{matrix}

agora somando todas as equações nos teremos que os termos se cancelam do lado esquerdo da igualdade resultando em:

(2n+1)^3-1=8.n+3.4.(1+3+5+7...(2n-1))+3.2.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

(2n+1)^3-1=8.n+12.(1+3+5+7...(2n-1))+6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

utilizando a soma de termos de uma PA nos resolvemos um dos parenteses do lado direito da igualdade

(2n+1)^3-1=8.n+12.(2n)\frac{n}{2}+6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

(2n+1)^3-1=8.n+12.n^2+6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

passando alguns termos para o outro lado da equação

(2n+1)^3-1-8n-12n^2=6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

expandindo a potencia de 3 e resolvendo algumas coisas

8n^3+12n^2+6n+1-1-8n-12n^2=6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

8n^3-2n=6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

2n(4n^2-1)=6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

2n(2n-1)(2n+1)=6.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

n(2n-1)(2n+1)=3.(1^2+3^2+5^2+7^2...(2n-1)^2)

repare que oque esta dentro do parenteses do lado direito da igualdade é a soma procudara então isolando isto encontra-se a resposta
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Qua Nov 21, 2012 18:27

young_jedi, MUITO OBRIGADO me ajudou DEMAIS... cara, sou tão ruim que até quando o exercício ta resolvido tenho dificuldade haha :-D

A resposta então seria: 3.(1² + 3² + 5² + 7²....(2n-1)² ?

MUITO OBRIGADO! :y:
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor young_jedi » Qua Nov 21, 2012 18:35

é na ultima equação voce passa o 3 dividindo para o outro lado da expressão e ai voce chega justamente na relação que voce queria demonstrar.

1^2+3^2+5^2+...+(2n-1)^2=\frac{n(2n-1)(2n+1)}{3}
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Qua Nov 21, 2012 18:39

young_jedi escreveu:é na ultima equação voce passa o 3 dividindo para o outro lado da expressão e ai voce chega justamente na relação que voce queria demonstrar.

1^2+3^2+5^2+...+(2n-1)^2=\frac{n(2n-1)(2n+1)}{3}


Ok, cara MUITO OBRIGADO por ceder um pouco do seu tempo pra me ajudar obrigado mesmo.

Abraços
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor MarceloFantini » Qua Nov 21, 2012 23:05

Apesar de ser uma solução, ela não é por indução.
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Qua Nov 21, 2012 23:12

MarceloFantini escreveu:Apesar de ser uma solução, ela não é por indução.


Marcelo, no momento só possuo essa solução que o nosso amigo young_jedi gentilmente resolveu para mim... se você quiser postar outra eu agradeço também ! :y:
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor MarceloFantini » Qua Nov 21, 2012 23:26

Antes que eu me esqueça, não crie tópicos repetidos. Eu joguei o outro na lixeira.

Resolvi comentar que a solução não é por indução porque, apesar de não ter sido explícito no enunciado, você nomeou o tópico como Indução Matemática. Assim presumi que a idéia é resolver por indução. Você sabe quais são os passos para provar uma afirmação por indução?
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Qua Nov 21, 2012 23:31

MarceloFantini escreveu:Antes que eu me esqueça, não crie tópicos repetidos. Eu joguei o outro na lixeira.

Resolvi comentar que a solução não é por indução porque, apesar de não ter sido explícito no enunciado, você nomeou o tópico como Indução Matemática. Assim presumi que a idéia é resolver por indução. Você sabe quais são os passos para provar uma afirmação por indução?


Então estamos aprendendo indução matemática porém no enunciado o professor não especificou o método que deveria ser resolvido portanto acho que não tem importância como é resolvido e sim o resultado...

Não sei como resolver esse exercício por indução matemática
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor MarceloFantini » Qua Nov 21, 2012 23:36

rbhorvath escreveu:Então estamos aprendendo indução matemática porém no enunciado o professor não especificou o método que deveria ser resolvido portanto acho que não tem importância como é resolvido e sim o resultado...

Não sei como resolver esse exercício por indução matemática

O resultado você já sabe, não são necessárias todas essas contas. A grande vantagem de demonstrações por indução é justamente provar resultados que não necessariamente tem uma dedução direta.

Para provar um resultado por indução, faça o seguinte:

1) Calcule os dois lados da expressão separadamente e mostre que são iguais.
2) Assuma que a proposição é válida para n \in \mathbb{Z}.
3) Mostre que o resultado é válido para n+1.

Tente fazer o primeiro passo.
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor Cleyson007 » Qui Nov 22, 2012 10:09

Olá, bom dia a todos!

Resolvendo por indução:

Vamos provar que a igualdade é válida para n = 1---> 1² = 1(2 - 1)(2 + 1)/3 <---> 1=1 (OK)

Vamos supor que seja válida para n = k ---> 1² + 3² + ... + (2k - 1)² = k(2k - 1)(2k + 1)/3

Logo, também será válida para n = k+1. Acompanhe:

1² + 3² + ... + (2k - 1)² + (2k + 1)² = k(2k - 1)(2k + 1)/3 + 4k² + 4k + 1 = (4n³ + 12n² + 11n + 3)/3 = (k + 1)(2(k + 1) - 1)(2(k + 1) + 1)/3

Comente qualquer dúvida :y:

Att,

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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Qui Nov 22, 2012 14:17

Cleyson007 escreveu:Olá, bom dia a todos!

Resolvendo por indução:

Vamos provar que a igualdade é válida para n = 1---> 1² = 1(2 - 1)(2 + 1)/3 <---> 1=1 (OK)

Vamos supor que seja válida para n = k ---> 1² + 3² + ... + (2k - 1)² = k(2k - 1)(2k + 1)/3

Logo, também será válida para n = k+1. Acompanhe:

1² + 3² + ... + (2k - 1)² + (2k + 1)² = k(2k - 1)(2k + 1)/3 + 4k² + 4k + 1 = (4n³ + 12n² + 11n + 3)/3 = (k + 1)(2(k + 1) - 1)(2(k + 1) + 1)/3

Comente qualquer dúvida :y:

Att,

Cleyson007


Olá Cleyson, muito obrigado por postar essa solução... posso copiar exatamente do jeito que você postou que estará certo?
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor Cleyson007 » Qui Nov 22, 2012 15:11

Olá rbhorvath!

Sim, está correto :y:

Abraço,

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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor rbhorvath » Sex Nov 23, 2012 16:53

Cleyson007 escreveu:Olá rbhorvath!

Sim, está correto :y:

Abraço,

Cleyson007


Ok, MUITO OBRIGADO levarei pra faculdade hoje... espero que dê tudo certo ! :y:
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Re: [Indução Matemática] Ajuda !

Mensagempor M_Junior » Sáb Abr 05, 2014 22:12

olá

Estou com dificulades em provar pelo metodo de indução este somátório.
\sum_{k=0}^{n}({\frac{n}{k})2^k = 3^n
Atenção, que o valor que esta dentro de ( ) não é uma fração.
Será que alguem me pode ajudar.
Obrigado
M_Junior
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Assunto: Proporcionalidade
Autor: silvia fillet - Qui Out 13, 2011 22:46

Divida o numero 35 em partes diretamente proporcionais a 4, 10 e 14. Em seguida divida o mesmo numero em partes proporcionais a 6, 15 e 21. explique por que os resultados sao iguais.


Assunto: Proporcionalidade
Autor: silvia fillet - Sáb Out 15, 2011 10:25

POR GENTILEZA PODEM VERIFICAR SE O MEU RACIOCINIO ESTÁ CERTO?

P1 = K.4 SUBSTITUINDO K POR 1,25 P1= 5
P2 = K.10 SUBSTITUINDO K POR 1,25 P2= 12,50
P3 = K.13 SUBSTITUINDO K POR 1,25 P3= 17,50

P1+P2+P3 = 35
K.4+K.10+K.13 = 35
28 K = 35
K= 1,25


P1 = K.6 SUBSTITUINDO K POR 0,835 P1= 5
P2 = K.15 SUBSTITUINDO K POR 0,835 P2 = 12,50
P3 = K.21 SUBSTITUINDO K POR 0,835 P3 = 17,50
K.6+K.15+K.21 = 35
42K = 35
K= 0,833


4/6 =10/15 =14/21 RAZÃO = 2/3

SERÁ QUE ESTÁ CERTO?
ALGUEM PODE ME AJUDAR A EXPLICAR MELHOR?
OBRIGADA
SILVIA


Assunto: Proporcionalidade
Autor: ivanfx - Dom Out 16, 2011 00:37

utilize a definição e não se baseie no exercícios resolvidos da redefor, assim você terá mais clareza, mas acredito que sua conclusão esteja correto, pois o motivo de darem o mesmo resultado é pq a razão é a mesma.


Assunto: Proporcionalidade
Autor: Marcos Roberto - Dom Out 16, 2011 18:24

Silvia:
Acho que o resultado é o mesmo pq as razões dos coeficientes e as razões entre os números são inversamente proporcionais.

Você conseguiu achar o dia em que caiu 15 de novembro de 1889?


Assunto: Proporcionalidade
Autor: deiasp - Dom Out 16, 2011 23:45

Ola pessoal
Tb. estou no redefor
O dia da semana em 15 de novembro de 1889, acredito que foi em uma sexta feira


Assunto: Proporcionalidade
Autor: silvia fillet - Seg Out 17, 2011 06:23

Bom dia,
Realmente foi uma sexta feira, como fazer os calculos para chegar ?


Assunto: Proporcionalidade
Autor: ivanfx - Seg Out 17, 2011 07:18

Para encontrar o dia que caiu 15 de novembro de 1889 você deve em primeiro lugar encontrar a quantidade de anos bissextos que houve entre 1889 à 2011, após isso dá uma verificada no ano 1900, ele não é bissexto, pois a regra diz que ano que é múltiplo de 100 e não é múltiplo de 400 não é bissexto.
Depois calcule quantos dias dão de 1889 até 2011, basta pegar a quantidade de anos e multiplicar por 365 + 1 dia a cada ano bissexto (esse resultado você calculou quando encontrou a quantidade de anos bissextos)
Pegue o resultado e divida por 7 e vai obter o resto.
obtendo o resto e partindo da data que pegou como referência conte a quantidade do resto para trás da semana.


Assunto: Proporcionalidade
Autor: silvia fillet - Seg Out 17, 2011 07:40

Bom dia,
Será que é assim:
2011 a 1889 são 121 anos sendo , 30 anos bissextos e 91 anos normais então temos:
30x366 = 10.980 dias
91x365 = 33.215 dias
incluindo 15/11/1889 - 31/12/1889 47 dias
33215+10980+47 = 44242 dias

44242:7 = 6320 + resto 2

è assim, nâo sei mais sair disso.


Assunto: Proporcionalidade
Autor: ivanfx - Seg Out 17, 2011 10:24

que tal descontar 1 dia do seu resultado, pois 1900 não é bissexto, ai seria 44241 e quando fizer a divisão o resto será 1
como etá pegando base 1/01/2011, se reparar bem 01/01/2011 sempre cai no mesmo dia que 15/01/2011, sendo assim se 01/01/2011 caiu em um sábado volte 1 dia para trás, ou seja, você está no sábado e voltando 1 dia voltará para sexta.então 15/11/1889 cairá em uma sexta


Assunto: Proporcionalidade
Autor: Kiwamen2903 - Seg Out 17, 2011 19:43

Boa noite, sou novo por aqui, espero poder aprender e ajudar quando possível! A minha resposta ficou assim:


De 1889 até 2001 temos 29 anos bissextos a começar por 1892 (primeiro múltiplo de 4 após 1889) e terminar por 2008 (último múltiplo de 4 antes de 2011). Vale lembrar que o ano 1900 não é bissexto, uma vez que é múltiplo de 100 mas não é múltiplo de 400.

De um ano normal para outro, se considerarmos a mesma data, eles caem em dias consecutivos da semana. Por exemplo 01/01/2011 – sábado, e 01/01/2010 – sexta.

De um ano bissexto para outro, se considerarmos a mesma data, um cai dois dias da semana depois do outro. Por exemplo 01/01/2008 (ano bissexto) – Terça – feira, e 01/01/09 – Quinta-feira.

Sendo assim, se contarmos um dia da semana de diferença para cada um dos 01/01 dos 122 anos que separam 1889 e 2011 mais os 29 dias a mais referentes aos anos bissextos entre 1889 e 2011, concluímos que são 151 dias da semana de diferença, o que na realidade nos trás: 151:7= 21x7+4, isto é, são 4 dias da semana de diferença. Logo, como 15/11/2011 cairá em uma terça-feira, 15/11/1889 caiu em uma sexta-feira.