質問<2399>2005/5/30
from=高校3年生
「帰納法での証明」
1+1/2^2+1/3^2+…+1/n^2<7/4-1/n がn≧3のとき成り立つことを証明せよ。 という問題ですが全く分かりません。 6/1の朝までには解いておかないといけないので できるだけ早くお願いします・ ★希望★完全解答★
お返事2005/5/31
from=武田
n≧3のすべての自然数nについて、次の不等式を数学的帰納法で証明すると、 1+1/2^2+1/3^2+…+1/n^2<7/4-1/n ①n=3のとき、 1+1/2^2+1/3^2<7/4-1/3 となることを証明する。 左辺-右辺=(1+1/2^2+1/3^2)-(7/4-1/3) =1+1/4+1/9-7/4+1/3 =-1/18<0 ∴左辺<右辺 ②n=kのとき、 1+1/2^2+1/3^2+…+1/k^2<7/4-1/k が成り立つと仮定して、 n=k+1のとき、 1+1/2^2+1/3^2+…+1/(k+1)^2<7/4-1/(k+1) となることを証明する。 左辺-右辺={1+1/2^2+1/3^2+…+1/(k+1)^2} -{7/4-1/(k+1)} <7/4-1/k+1/(k+1)^2-7/4+1/(k+1) ^^^^^^^^^^^^^^ -(k+1)^2+k+k(k+1) -1 =――――――――――――――――=―――――――<0 k(k+1)^2 k(k+1)^2 ∴左辺<右辺 ①②より、n≧3のすべての自然数nについて与式が成り立つことが証明できた。 Q.E.D.