Probleme ușoare de Inducție matematică

Clasa a 9-a • 31 probleme de nivel ușor

Ușor#1Inducție matematicăȘiruri de numere reale
Se consideră șirul (an)n1(a_n)_{n \geq 1} definit prin a1=1a_1 = 1 și an+1=2an+1a_{n+1} = 2a_n + 1 pentru orice n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că an=2n1a_n = 2^n - 1 pentru orice nNn \in \mathbb{N}^*.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
12 puncte
Verificarea pentru n=1: a1=1a_1 = 1 și 211=12^1 - 1 = 1, deci egalitatea este adevărată.
23 puncte
Presupunem că pentru un k1k \geq 1, ak=2k1a_k = 2^k - 1 (ipoteza de inducție).
35 puncte
Demonstrația pentru n=k+1: ak+1=2ak+1=2(2k1)+1=2k+12+1=2k+11a_{k+1} = 2a_k + 1 = 2(2^k - 1) + 1 = 2^{k+1} - 2 + 1 = 2^{k+1} - 1, ceea ce confirmă formula.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Ușor#2Inducție matematicăPolinoame
Demonstrați prin inducție matematică că pentru orice număr natural n1n \geq 1, polinomul xn1x^n - 1 este divizibil cu x1x-1.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
12 puncte
Verificarea pentru n=1: x11=x1x^1 - 1 = x-1, care este evident divizibil cu x1x-1.
23 puncte
Presupunem că pentru un k1k \geq 1, xk1x^k - 1 este divizibil cu x1x-1, adică există un polinom Q(x) astfel încât xk1=(x1)Q(x)x^k - 1 = (x-1)Q(x).
35 puncte
Demonstrația pentru n=k+1: xk+11=xxk1=x(xk1)+x1=x(x1)Q(x)+(x1)=(x1)(xQ(x)+1)x^{k+1} - 1 = x \cdot x^k - 1 = x(x^k - 1) + x - 1 = x(x-1)Q(x) + (x-1) = (x-1)(xQ(x) + 1), deci divizibil cu x1x-1.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Ușor#3Inducție matematicăȘiruri de numere realeAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Se consideră șirul (an)n1(a_n)_{n \geq 1} definit prin a1=2a_1 = 2 și an+1=2an+1a_{n+1} = 2a_n + 1 pentru orice n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că an=32n11a_n = 3 \cdot 2^{n-1} - 1 pentru orice n1n \geq 1.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
12 puncte
Verificarea pentru n=1n=1. Se calculează a1=2a_1 = 2 din enunț și 32111=311=23 \cdot 2^{1-1} - 1 = 3 \cdot 1 - 1 = 2, deci egalitatea este adevărată.
22 puncte
Ipoteza de inducție: se presupune că pentru un n1n \geq 1, are loc an=32n11a_n = 3 \cdot 2^{n-1} - 1.
36 puncte
Demonstrația pentru n+1n+1. Folosind relația de recurență, an+1=2an+1a_{n+1} = 2a_n + 1. Înlocuind ipoteza, an+1=2(32n11)+1=32n2+1=32n1a_{n+1} = 2(3 \cdot 2^{n-1} - 1) + 1 = 3 \cdot 2^n - 2 + 1 = 3 \cdot 2^n - 1. Dar 32(n+1)11=32n13 \cdot 2^{(n+1)-1} - 1 = 3 \cdot 2^n - 1, deci an+1=32(n+1)11a_{n+1} = 3 \cdot 2^{(n+1)-1} - 1, ceea ce demonstrează afirmația pentru n+1n+1.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Ușor#4Inducție matematicăȘiruri de numere reale
Fie șirul (an)n1(a_n)_{n \geq 1} definit prin a1=1a_1 = 1 și an+1=2+ana_{n+1} = \sqrt{2 + a_n} pentru orice n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că an<2a_n < 2 pentru toți nNn \in \mathbb{N}^*.

Rezolvare completă

10 puncte · 2 pași
12 puncte
Verificăm pentru n=1n=1. Avem a1=1a_1 = 1, și 1<21 < 2, deci afirmația este adevărată.
28 puncte
Presupunem că afirmația este adevărată pentru n=kn=k, adică ak<2a_k < 2. Demonstrăm pentru n=k+1n=k+1: ak+1=2+aka_{k+1} = \sqrt{2 + a_k}. Din ipoteza inductivă, ak<2a_k < 2, deci 2+ak<2+2=42 + a_k < 2 + 2 = 4. Atunci 2+ak<4=2\sqrt{2 + a_k} < \sqrt{4} = 2, deci ak+1<2a_{k+1} < 2. Prin principiul inducției matematice, an<2a_n < 2 pentru toți nNn \in \mathbb{N}^*.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Ușor#5Inducție matematicăProgresii AritmeticeIdentități algebrice
Folosind inducția matematică, demonstrați că pentru orice număr natural n1n \geq 1, are loc egalitatea: k=1n(3k1)=n(3n+1)2\sum_{k=1}^{n} (3k-1) = \frac{n(3n+1)}{2}.

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
12 puncte
Verificăm pentru n=1n=1: k=11(3k1)=311=2\sum_{k=1}^{1} (3k-1) = 3\cdot1-1=2 și 1(31+1)2=42=2\frac{1\cdot(3\cdot1+1)}{2} = \frac{4}{2}=2, deci egalitatea este adevărată.
22 puncte
Presupunem că egalitatea este adevărată pentru un n1n \geq 1, adică k=1n(3k1)=n(3n+1)2\sum_{k=1}^{n} (3k-1) = \frac{n(3n+1)}{2} (ipoteza de inducție).
35 puncte
Demonstrăm pentru n+1n+1: k=1n+1(3k1)=k=1n(3k1)+(3(n+1)1)=n(3n+1)2+(3n+2)=n(3n+1)+2(3n+2)2=3n2+n+6n+42=3n2+7n+42\sum_{k=1}^{n+1} (3k-1) = \sum_{k=1}^{n} (3k-1) + (3(n+1)-1) = \frac{n(3n+1)}{2} + (3n+2) = \frac{n(3n+1) + 2(3n+2)}{2} = \frac{3n^2+n+6n+4}{2} = \frac{3n^2+7n+4}{2}. Pe de altă parte, (n+1)(3(n+1)+1)2=(n+1)(3n+4)2=3n2+4n+3n+42=3n2+7n+42\frac{(n+1)(3(n+1)+1)}{2} = \frac{(n+1)(3n+4)}{2} = \frac{3n^2+4n+3n+4}{2} = \frac{3n^2+7n+4}{2}. Cele două expresii sunt egale, deci egalitatea este adevărată pentru n+1n+1.
41 punct
Prin principiul inducției matematice, egalitatea este adevărată pentru orice n1n \geq 1.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

Ușor#6Inducție matematicăȘiruri de numere realeAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Se consideră șirul (an)n1(a_n)_{n \geq 1} definit prin a1=2a_1=2 și an+1=2an+3a_{n+1} = 2a_n + 3 pentru orice n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că pentru orice număr natural n1n \geq 1, an=52n13a_n = 5 \cdot 2^{n-1} - 3.
Ușor#7Inducție matematicăMatriciSisteme de Ecuații Liniare
Se consideră matricea A=(1101)A = \begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}. Să se demonstreze prin inducție matematică că pentru orice nNn \in \mathbb{N}^*, An=(1n01)A^n = \begin{pmatrix} 1 & n \\ 0 & 1 \end{pmatrix}. Folosind acest rezultat, să se rezolve sistemul de ecuații liniare: {x+ny=5y=2\begin{cases} x + ny = 5 \\ y = 2 \end{cases}, unde nNn \in \mathbb{N}^* este același exponent din demonstrație, iar x,yx, y sunt necunoscute reale.
Ușor#8Inducție matematicăȘiruri de numere reale
Demonstrați prin inducție matematică că pentru orice număr natural nenul nn, are loc egalitatea: 1+3+5++(2n1)=n21 + 3 + 5 + \dots + (2n-1) = n^2.
Ușor#9Inducție matematicăMatrici
Fie matricea A=(1101)A = \begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}. Demonstrați prin inducție matematică că pentru orice nNn \in \mathbb{N}^*, An=(1n01)A^n = \begin{pmatrix} 1 & n \\ 0 & 1 \end{pmatrix}.
Ușor#10Inducție matematicăȘiruri de numere realeAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Folosind inducția matematică, demonstrați că pentru orice număr natural n1n \geq 1, are loc egalitatea: k=1n1k(k+1)=nn+1\sum_{k=1}^{n} \frac{1}{k(k+1)} = \frac{n}{n+1}.
Ușor#11Inducție matematicăȘiruri de numere realeIdentități algebrice
Fie șirul (an)n1(a_n)_{n \geq 1} definit prin a1=1a_1 = 1 și an+1=an+(2n+1)a_{n+1} = a_n + (2n+1) pentru orice n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că an=n2a_n = n^2 pentru orice nNn \in \mathbb{N}^*.
Ușor#12Inducție matematicăAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Demonstrați prin inducție matematică că pentru orice număr natural n, are loc egalitatea 13+23++n3=(n(n+1)2)21^3 + 2^3 + \ldots + n^3 = \left( \frac{n(n+1)}{2} \right)^2.
Ușor#13Inducție matematicăȘiruri de numere realeIdentități algebrice
Fie șirul (an)n1(a_n)_{n \geq 1} definit prin a1=2a_1 = 2 și an+1=3an2a_{n+1} = 3a_n - 2 pentru orice n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că an=2+3n1a_n = 2 + 3^{n-1} pentru orice n1n \geq 1.
Ușor#14Inducție matematicăAlgebră și Calcule cu Numere RealeIdentități algebrice
Fie P(n)P(n) afirmația: 12+23++n(n+1)=n(n+1)(n+2)31 \cdot 2 + 2 \cdot 3 + \dots + n(n+1) = \frac{n(n+1)(n+2)}{3} pentru orice număr natural n1n \geq 1. Demonstrați prin inducție matematică că P(n)P(n) este adevărată pentru toate n1n \geq 1.
Ușor#15Inducție matematicăAlgebră și Calcule cu Numere RealeȘiruri de numere reale
Folosind metoda inducției matematice, demonstrați că pentru orice nNn \in \mathbb{N}^*, are loc egalitatea: k=1n1k(k+1)=nn+1\sum_{k=1}^{n} \frac{1}{k(k+1)} = \frac{n}{n+1}.

Și alte 16 probleme disponibile după înregistrare.

57 zile până la BAC

Pregătește-te la Inducție matematică cu AI

Accesează toate cele 31 probleme de Inducție matematică cu rezolvări complete pas cu pas și corectare automată AI.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.