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Enunciado. Prove por indução finita que
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Poderíamos usar o resultado do exercício 102, que dá o valor exato da soma. Mas o exercício pede indução, então vamos por ela — e o caminho é instrutivo, porque mostra como trabalhar com desigualdade estrita no passo.
1ª etapa — a base
. Com
, o lado esquerdo é
e o direito:
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Como
, a base é verdadeira.
2ª etapa — hipótese de indução. Admitimos que
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e queremos provar que a soma até
supera
.
O passo. Somando o novo termo dos dois lados da hipótese:
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Agora basta mostrar que esse lado direito já é maior ou igual ao alvo. Desenvolvendo o alvo:
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Comparando com o que temos, e desenvolvendo
:
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A diferença entre esta expressão e o alvo é:
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que é positiva para todo
. Portanto:
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Está provado. ![]()
Por que a desigualdade é estrita e nunca vira igualdade: pelo exercício 102, a soma vale
, e comparando com
a diferença é sempre positiva. A indução acima é a versão que não depende de conhecer a fórmula fechada.
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Me conte qual é o erro e eu corrijo. Escreva para contato@estudoemserie.com.br, citando o exercício — ou use um dos atalhos abaixo, que já vão preenchidos.