Question
) Demonstrar por "indução matemática". 6vert (n^3-n) forall nin N
Solution
4.2
(317 Votos)
Gabriela Maria
Mestre · Tutor por 5 anos
Resposta
Para demonstrar por indução matemática que \(6 \mid (n^3 - n)\) para todo
, vamos seguir os passos da prova por indução.### Passo 1: Base da induçãoVerificamos a afirmação para
:
Claramente,
, então a base da indução é verdadeira.### Passo 2: Passo da induçãoSupomos que a afirmação é verdadeira para algum
, ou seja, \(6 \mid (k^3 - k)\). Queremos mostrar que a afirmação é verdadeira para
, ou seja, \(6 \mid ((k+1)^3 - (k+1))\).Primeiro, expandimos \((k+1)^3 - (k+1)\):
Agora, fatoramos
da expressão:
Fatoramos o trinômio
:
Portanto, temos:
Sabemos que \(k(k + 1)(k + 2)\) é um produto de três números consecutivos, e pelo menos um desses números é divisível por 2, e pelo menos um é divisível por 3. Assim, o produto é divisível por 6.Portanto, \(6 \mid k(k + 1)(k + 2)\), e, por transmissão, \(6 \mid (k^3 + 3k^2 + 2k)\).### ConclusãoPelo princípio de indução matemática, a afirmação \(6 \mid (n^3 - n)\) é verdadeira para todo
.