Bài 8 (trang 178 SGK Đại số 11): Nêu rõ các bước chứng minh bằng quy nạp toán học và cho ví dụ

Bài giải:

+ Để chứng minh những mệnh đề liên quan đến số tự nhiên n ∈ N* là đúng với mọi n mà không thể thử trực tiếp được thì ta làm như sau:

Bước 1: Kiểm tra mệnh đề đúng với n = 1 .

Bước 2: Giả thiết mệnh đề đúng với một số tự nhiên bất kì n = k ≥ 1. Chứng minh rằng nó cũng đúng với n = k+1.

Bước 3: Kết luận mệnh đề đúng với n ∈ N*.

+ Ví dụ: Chứng minh rằng với mọi n ∈ N* ta có: n³ + 5n chia hết cho 6.

Chứng minh: Đặt P(n) = n³ + 5n.

Với n =1 ⇒ P(1) = 6 ⋮ 6

Giả sử (P_n) chia hết cho 6 đúng với n=k ≥1, nghĩa là, ta có:

P(k) = (k³ + 5k) ⋮ 6.

Ta có: P(k+1) = (k+1)³ + 5(k+1) = k³ + 3k² + 3k + 1 + 5k + 5 = k³ + 5k + 3(k² + k) + 6

Mặt khác, theo giả thiết quy nạp ta có: k³ + 5k ⋮6.

Hơn nữa k² + k = k(k+1) : 2 ( hai số tự nhiên tiếp k, k +1 phải có một số chẵn do k(k+1):2).

Do vậy P(k+1)⋮6. Tức mệnh đề đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp, ta có P(n) = n³ + 5n chia hết cho 6 với mọi n ∈ N*.