数学的帰納法で問1を解く方法について
- 数学的帰納法を使って問1を解く方法について教えてください。
- 問1は4+8+12+16+・・・+4n=2n(n+1)という等式を証明するものです。
- n=1の場合を基準として、数学的帰納法によって成り立つことを示せば良いです。
- ベストアンサー
数学的帰納法で困ってます!
授業で出された宿題が解けません(TへT)誰か教えて下さい。提出日は月曜なんですが・・・ 問1.すべての自然数nについて、次の等式が成り立つ事を数学的帰納法で証明しなさい。 4+8+12+16+・・・+4n=2n(n+1) …(1) [1] n=1の時、(1)の左辺は4であり、右辺は2×(1+1)=4だから、(1)は成り立つ。 [2] n=kの時、(1)が成り立つとすれば、 4+8+12+16+・・・+4k=2k(k+1) …(2) と、ここまでは解けたのですが、ここからの変形がさっぱりです!!教科書を見てもよくわかりません。誰かわかりやすく教えて下さい。お願いします。
- manahaha
- お礼率42% (50/119)
- 数学・算数
- 回答数1
- ありがとう数1
- みんなの回答 (1)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
理解への第1段階 やるべきことは・・・ 4+8+…+4k+4(k+1)=2(k+1)(k+2) …(3) が成り立つことを示すことです。 理解への第2段階 質問文章の(2)を使って、(3)を言うことを考えようと思います。 ヒントは・・・ 4+8+…+4k+4(k+1) ={4+8+…+4k}+4(k+1) =???+4(k+1) あとはお考え下さい。
関連するQ&A
- 数学的帰納法について
(1+2+・・・+n)^2 = 1^3 + 2^3 + ・・・ + n^3 を数学的帰納法で証明するのですが、 n=1のとき、 1=1で左辺=右辺。 n=kで成り立つとしたとき、 n=k+1のとき、左辺 - (1+2+・・・+k)^2 = k^3 = (k+1)^3 を求めてみようとしたのですが、 式変形がうまくいきません。 どうかご教授願います。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学的帰納法の必要性について
数学的帰納法の例題として、「1+3+5+…+(2n-1)=n^2の等式を証明せよ」というものが教科書に載っています。 この例題は左辺をΣ(2k-1)としてk=1からnまでの和で計算して、右辺を導くという方法では証明できないのでしょうか? つまり、この例題においては数学的帰納法を使う必要性がないのではと考えております。 もし、上記認識が正しければ数学的帰納法でないと証明できないような例題はありますでしょうか? よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学的帰納法
今高校で数学的帰納法をやっているんですが、模範解答を見ても解き方がわからない問題があります。 お力貸してください。 nを自然数とするとき、数学的帰納法によって次の等式を証明せよ。 (n+1)(n+2)(n+3)……(2n)=2のn乗×1×3×5×……×(2n-1) 模範解答・・・ [1]n=1のとき、左辺=1+1=2、右辺=2 より成り立つ。 [2]n=kのとき与式が成り立つと仮定すると、 (k+1)(k+2)(k+3)……(k+k)=2のn乗×1×3×5×……×(2k-1) ------------------------------------------------------------ ここまでは分かります。以下がわかりません。 この両辺に〔(k+1)+k〕〔(K+1)+(K+1)〕を乗じると、(なんでここでこれを乗じるんですか??) 左辺=(K+1)(K+2)(K+3)…(K+K)〔(K+1)+k〕〔(K+1)+(K+1)〕 (以下こんな感じです) 右辺=・・・・・ k+1≠0より左辺と右辺を(K+1)で割ると、これはn=k+1のときにも与式が成り立つことを示している [1][2]よりすべての自然数nに対し与式は成り立つ。 途中からがよくわかりません。分かる方いらしたら教えてください。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学的帰納法について
1・3+2・4+3・5+・・・+n(n+2)=(1/6)n(n+1)(2n+7) これがすべての自然数nに対して成り立つことを示したいのですが。 (I)まずn=1 は 左辺=1・3=3 右辺=3 となり等式は成立する。 (II)ここで、n=kのとき等式が成り立つと仮定すると とかいて、はじめのnにn=kを代入しますよね。 その後、模範解答を見ると「(k+1)(k+3)を加えると・・・」 としているのですが (k+1)(K+3)を加えている理由としては、 n=kを成立すると仮定して、n=k+1が成り立つ⇒n=kも当然なりたつ⇒すべての自然数nについて与式は成り立つ。 というものなんでしょうか? ということは、例えば右辺が 2n(n+1)などとしたら、 はじめにn=1で成り立つことを示した後、 n=kを代入し 2k(k+1)を成り立つと仮定し、 n=k+1で 2(k+1){(k+1)+1}・・・☆ となるようにうまく右辺を変形させてあげて、 nのところにk+1が代入されている形になっているので、n=k+1のときに成り立つことが示せて、だからn=kのときも成り立ち、すべての自然数nに対して等式が成立する。 という風に考えればいいのでしょうか? つまり、右辺が☆の形でn=k+1で元の式のnにk+1を代入した形を示せれば、左辺はともかく右辺だけでn=k+1が成り立つことを示せているんですよね? つまり問題に戻ると、左辺は1・3+2・4・・・・+(k+1)(k+3)= とでも適当に書いておいて実質無視ということでしょうか? 理系の受験生なのですが、帰納法すらまともに書けないのか・・・ と馬鹿にされそうですが・・・。 質問というか確認のようになってしまいましたが、帰納法というのはどういうものなのか?という理解すらままならない状況だったので質問させていただきました。あと5ヶ月でまともな解答がかけるようになるために間に合うかはわかりませんが、地道に努力します。回答よろしくおねがいします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学的帰納法
nが自然数のとき、次の等式(*)を数学的帰納法を用いて証明せよ。 2+4+6+…+2n=n(n+1)・・・(*) 今日、数学的帰納法を勉強すていて自分で回答をつくったのですが、これでいいのか見てもらえませんか? 2+4+6+…+2n=n(n+1) (1)n=1のとき、左辺2、右辺2、よって成り立つ (2)n=kのとき 2+4+6+…2k=k(k+1)・・・1 が成り立つと仮定すると n=k+1 2+4+6+…2k+2(k+1)=(k+1)(k+2)・・・2 が成り立つことを証明する 2+4+6+…2k+2(k+1)=k(k+1)+2(k+1)・・・3 2と3の右辺が一致するので、(*)は成り立つ (1)(2)より、すべてな自然数は成り立つ ・・・3のところを 2+4+6+…2k+2(k+1)=k(k+1)+2(k+1) =(k+1)(k+2) =kの2乗+3k+2 よって成り立つ こうしてもよいのでしょうか 自分でつくったためあっているかわかりません 教えてください。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学的帰納法の解き方
こんにちは 大学で帰納法が頻出でいま対策をしているのですが、 帰納法の解き方がイマイチわかりません。 [I]n=1のとき成り立つ [II]n=kが成り立つと仮定して、n=k+1を成り立たせる という手順や理屈は解るのですが、 n=kからn=k+1に変形させる方法やパターンがわからないのです。 先生からは、n=k+1の式を書いてn=kの式に足りないものを加えると教わりました。 例えば両辺に(n+1)を足して右辺を変形させる。 両辺に(2n+2)を掛けて変形 などなど しかし両辺に足したり掛けたりするやりかたではなく、そのまま変形したり不等式によっては比較したりなど方法が様々あり、どの問題をどのやりかたでやればいいのか見当がつきません。 どなたか、助けてください!
- 締切済み
- 数学・算数
- 数学的帰納法 教科書の例題
教科書の例題で 自然数nについて次の等式が成り立つ。 1+2+3+・・・+n=(1/2)n(n+1) n=kのとき両辺に(k+1)を加えて左右をそれぞれ変形 すると 左辺=1+2+3+・・・+k(k+1) 右辺=(1/2)k(k+1)+(k+1) =(1/2)(k+1)(k+2) とあるのですが、なんで(1/2)k(k+1)+(k+1)と(1/2)(k+1)(k+2)がイコールで結ばれ るのでしょうか?計算しても合わないのですが。 お手数かけますが教えてください。
- ベストアンサー
- 数学・算数
お礼
どうもありがとうございました。