Pergunta

) 2^ngt n^3,forall ngeqslant 10
Solução

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EmanuelEspecialista · Tutor por 3 anos
Responder
Para provar que 2^n > n^3 para todo n \geq 10, podemos usar uma prova por indução matemática.
**Base da indução:**
Quando n = 10, temos 2^{10} = 1024 e 10^3 = 1000. Portanto, 2^{10} > 10^3.
**Hipótese de indução:**
Supomos que 2^k > k^3 para algum k \geq 10.
**Passo da indução:**
Queremos mostrar que 2^{k+1} > (k+1)^3.
Começamos multiplicando ambos os lados da hipótese de indução por 2:
2 \cdot 2^k > 2 \cdot k^3
Usando a propriedade das potências, podemos reescrever o lado esquerdo como 2^{k+1}:
2^{k+1} > 2k^3
Agora, precisamos mostrar que 2k^3 > (k+1)^3. Podemos expandir o lado direito da desigualdade:
(k+1)^3 = k^3 + 3k^2 + 3k + 1
Como k \geq 10, temos 3k^2 + 3k + 1 > 0, então:
2k^3 > k^3 + 3k^2 + 3k + 1
Portanto, 2^{k+1} > (k+1)^3.
Concluímos que a afirmação é verdadeira para n = 10 e que, se é verdadeira para algum k \geq 10, também é verdadeira para k+1. Portanto, 2^n > n^3 para todo n \geq 10.
**Base da indução:**
Quando n = 10, temos 2^{10} = 1024 e 10^3 = 1000. Portanto, 2^{10} > 10^3.
**Hipótese de indução:**
Supomos que 2^k > k^3 para algum k \geq 10.
**Passo da indução:**
Queremos mostrar que 2^{k+1} > (k+1)^3.
Começamos multiplicando ambos os lados da hipótese de indução por 2:
2 \cdot 2^k > 2 \cdot k^3
Usando a propriedade das potências, podemos reescrever o lado esquerdo como 2^{k+1}:
2^{k+1} > 2k^3
Agora, precisamos mostrar que 2k^3 > (k+1)^3. Podemos expandir o lado direito da desigualdade:
(k+1)^3 = k^3 + 3k^2 + 3k + 1
Como k \geq 10, temos 3k^2 + 3k + 1 > 0, então:
2k^3 > k^3 + 3k^2 + 3k + 1
Portanto, 2^{k+1} > (k+1)^3.
Concluímos que a afirmação é verdadeira para n = 10 e que, se é verdadeira para algum k \geq 10, também é verdadeira para k+1. Portanto, 2^n > n^3 para todo n \geq 10.
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