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790문제 · 39 / 40쪽

761.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 14번영어 원문

Is the following proposition true or false? Justify your conclusion.

For each natural number

n

,

\left( \dfrac{n^3}{3} + \dfrac{n^2}{2} + \dfrac{7n}{6} \right)

is a natural number.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법개념 확인자동 분류
762.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 15번영어 원문

Is the following proposition true or false? Justify your conclusion.

For each natural number

n

,

\left( \dfrac{n^5}{5} + \dfrac{n^4}{2} + \dfrac{n^3}{3} - \dfrac{n}{30} \right)

is an integer.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법개념 확인자동 분류
763.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 1번영어 원문

For the sequence a0,a1,a2,…,an,…a_{0}, a_1 ,a_2 , \ldots , a_n , \ldots , assume that a0=1a_0 = 1 and that for each n∈N∪{0}n \in \mathbb{N} \cup \left\{ 0 \right\}, an+1=(n+1)ana_{n + 1} = \left( {n + 1} \right)a_n. Use mathematical induction to prove that for each n∈N∪{0}n \in \mathbb{N} \cup \left\{ 0 \right\}, an=n!a_n = n!.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

Let P(n)P(n) be an=n!a_n = n!. Since a0=1a_0 = 1 and 0!=10 ! = 1, we see that P(0)P(0) is true. For the inductive step, we assume that k∈N∪{0}k \in \mathbb{N} \cup \{0\} and that P(k)P(k) is true or that ak=k!a_k = k!.

ak+1=(k+1)ak=(k+1)k!=(k+1)!\begin{aligned}a_{k+1} & = \left( k + 1 \right)a_k \\ & = \left( k + 1 \right) k! \\ & = \left( k + 1 \right)!\end{aligned}

. This proves the inductive step that if P(k)P(k) is true, then P(k+1)P(k+1) is true.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 13.1절 · 55번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
764.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2a번영어 원문

Assume that f1,f2,…,fn,…f_1 ,f_2 , \ldots ,f_n , \ldots are the Fibonacci numbers. Prove each of the following:

For each n∈Nn \in \mathbb{N}, f4nf_{4n} is a multiple of 3.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

Let P(n)P( n ) be, “f4nf_{4n} is a multiple of 3.” Since f4=3f_4 = 3, P(1)P( 1 ) is true. If P(k)P( k ) is true, then there exists an integer mm such that f4k=3mf_{4k} = 3m. We now need to prove that P(k+1)P(k+1) is true or that f4(k+1)f_{4(k+1)} is a multiple of 3. We use the following:

f4(k+1)=f4k+4=f4k+3+f4k+2=(f4k+2+f4k+1)+(f4k+1+f4k)=f4k+2+2f4k+1+f4k=(f4k+1+f4k)+2f4k+1+f4k=3f4k+1+2f4k\begin{aligned}f_{4 \left( k + 1 \right)} & = f_{4k + 4} \\ & = f_{4k+3} + f_{4k+2} \\ & = \left( f_{4k+2} + f_{4k+1} \right) + \left( f_{4k+1} + f_{4k} \right) \\ & = f_{4k+2} + 2 f_{4k+1} + f_{4k} \\ & = \left( f_{4k+1} + f_{4k} \right) + 2 f_{4k+1} + f_{4k} \\ & = 3f_{4k + 1} + 2f_{4k}\end{aligned}

We now use the assumption that f4k=3mf_{4k} = 3m and the last equation to obtain f4(k+1)=3f4k+1+2⋅3mf_{4(k+1)} = 3f_{4k + 1} + 2\cdot 3m and hence, f4(k+1)=3(f4k+1+2m)f_{4(k+1)} = 3 \left( f_{4k +1} + 2m \right). Therefore, f4(k+1)f_{4(k+1)} is a multiple of 3 and this completes the proof of the inductive step.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2c번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
765.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2b번영어 원문

Assume that f1,f2,…,fn,…f_1 ,f_2 , \ldots ,f_n , \ldots are the Fibonacci numbers. Prove each of the following:

For each n∈Nn \in \mathbb{N}, f5nf_{5n} is a multiple of 5.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 13a번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
766.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2c번영어 원문

Assume that f1,f2,…,fn,…f_1 ,f_2 , \ldots ,f_n , \ldots are the Fibonacci numbers. Prove each of the following:

For each n∈Nn \in \mathbb{N} with n≥2n \geq 2, f1+f2+⋯+fn−1=fn+1−1f_1 + f_2 + \cdots + f_{n - 1} = f_{n + 1} - 1.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

Let P(n)P( n ) be, “f1+f2+⋯+fn−1=fn+1−1f_1 + f_2 + \cdots + f_{n - 1} = f_{n + 1} - 1.” Since f1=f3−1f_1 = f_3 - 1, P(2)P ( 2 ) is true. For k≥2k \geq 2, if P(k)P ( k ) is true, then f1+f2+⋯+fk−1=fk+1−1f_1 + f_2 + \cdots + f_{k - 1} = f_{k + 1} - 1. Then

(f1+f2+⋯+fk−1)+fk=(fk+1−1)+fk=(fk+1+fk)−1=fk+2−1\begin{aligned}\left( f_1 + f_2 + \cdots + f_{k - 1} \right) + f_k & = \left( f_{k + 1} - 1 \right) + f_k \\ & = \left( f_{k+1} + f_k \right) - 1 \\ & = f_{k+2} - 1\end{aligned}

. This proves that if P(k)P \left( k \right) is true, then P(k+1)P \left( k + 1\right) is true.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 9b번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
767.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2d번영어 원문

Assume that f1,f2,…,fn,…f_1 ,f_2 , \ldots ,f_n , \ldots are the Fibonacci numbers. Prove each of the following:

For each n∈Nn \in \mathbb{N}, f1+f3+⋯+f2n−1=f2nf_1 + f_3 + \cdots + f_{2n - 1} = f_{2n}.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 13.2절 · 31번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
768.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2e번영어 원문

Assume that f1,f2,…,fn,…f_1 ,f_2 , \ldots ,f_n , \ldots are the Fibonacci numbers. Prove each of the following:

For each n∈Nn \in \mathbb{N}, f2+f4+⋯+f2n=f2n+1−1f_2 + f_4 + \cdots + f_{2n} = f_{2n + 1} - 1.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2c번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
769.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2f번영어 원문

Assume that f1,f2,…,fn,…f_1 ,f_2 , \ldots ,f_n , \ldots are the Fibonacci numbers. Prove each of the following:

For each n∈Nn \in \mathbb{N}, f12+f22+⋯+fn2=fnfn+1f_1^2 + f_2^2 + \cdots + f_n^2 = f_n f_{n + 1}.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

Let P(n)P( n ) be, “f12+f22+⋯+fn2=fnfn+1f_1^2 + f_2^2 + \cdots + f_n^2 = f_n f_{n + 1}.” For the basis step, we notice that f12=1f_1^2 = 1 and f1⋅f2=1f_1 \cdot f_2 = 1 and hence, P(1)P(1) is true. For the inductive step, we need to prove that if P(k)P(k) is true, then P(k+1)P(k+1) is true. That is, we need to prove that if f12+f22+⋯+fk2=fkfk+1f_1^2 + f_2^2 + \cdots + f_k^2 = f_k f_{k + 1}, then f12+f22+⋯+fk2+fk+12=fk+1fk+2f_1^2 + f_2^2 + \cdots + f_k^2 + f_{k+1}^2 = f_{k+1} f_{k + 2}. To do this, we can use

(f12+f22+⋯+fk2)+fk+12=fkfk+1+fk+12f12+f22+⋯+fk2+fk+12=fk+1(fk+fk+1)=fk+1fk+2\begin{aligned}\left( f_1^2 + f_2^2 + \cdots + f_k^2 \right) + f_{k+1}^2 & = f_k f_{k + 1} + f_{k+1}^2 \\ f_1^2 + f_2^2 + \cdots + f_k^2 + f_{k+1}^2 & = f_{k+1} \left( f_k + f_{k+1} \right) \\ & = f_{k+1} f_{k+2}\end{aligned}

.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 1번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
770.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 4a번영어 원문

The quadratic formula can be used to show that α=1+52\alpha = \dfrac{1 + \sqrt{5}}{2} and β=1−52\beta = \dfrac{1 - \sqrt{5}}{2} are the two real number solutions of the quadratic equation x2−x−1=0x^2 - x - 1 = 0. Notice that this implies that

α2=α+1, and β2=β+1\begin{aligned}\alpha^2 & = \alpha + 1, \text{ and } \\ \beta^2 & = \beta + 1\end{aligned}

. It may be surprising to find out that these two irrational numbers are closely related to the Fibonacci numbers.

Verify that f1=α1−β1α−βf_1 = \dfrac{\alpha^1 - \beta^1}{\alpha - \beta} and that f2=α2−β2α−βf_2 = \dfrac{\alpha^2 - \beta^2}{\alpha - \beta}.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 13.2절 · 33번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
771.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 4c번영어 원문

The quadratic formula can be used to show that α=1+52\alpha = \dfrac{1 + \sqrt{5}}{2} and β=1−52\beta = \dfrac{1 - \sqrt{5}}{2} are the two real number solutions of the quadratic equation x2−x−1=0x^2 - x - 1 = 0. Notice that this implies that

α2=α+1, and β2=β+1\begin{aligned}\alpha^2 & = \alpha + 1, \text{ and } \\ \beta^2 & = \beta + 1\end{aligned}

. It may be surprising to find out that these two irrational numbers are closely related to the Fibonacci numbers.

Use induction to prove that for each natural number nn, if α=1+52\alpha = \dfrac{1 + \sqrt{5}}{2} and β=1−52\beta = \dfrac{1 - \sqrt{5}}{2}, then fn=αn−βnα−βf_n = \dfrac{\alpha^n - \beta^n}{\alpha - \beta}.

This formula for the nthn^{th} Fibonacci number is known as Binet's formula,

named after the French mathematician Jacques Binet (1786 — 1856).

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 18a번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
772.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 5번영어 원문

Is the following conjecture true or false?

Let f1,f2,…,fm,…f_1, f_2, \ldots, f_m, \ldots be the sequence of the Fibonacci numbers. For each natural number nn, the numbers fnfn+3f_nf_{n+3}, 2fn+1fn+22f_{n+1}f_{n+2}, and (fn+12+fn+22)\left( f_{n+1}^2 + f_{n+2}^2 \right) form a Pythagorean triple.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 13장 연습 시험 · 5번
# 수열의 귀납적 정의개념 확인자동 분류
773.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 9a번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=2a_1 = 2 and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+1=an+5a_{n + 1} = a_n + 5.

Calculate a2a_2 through a6a_6.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

a2=7a_2 = 7, a3=12a_3 = 12, a4=17a_4 = 17, a5=22a_5 = 22, a6=27a_6 = 27.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2a번
# 수열의 귀납적 정의계산자동 분류
774.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 9b번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=2a_1 = 2 and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+1=an+5a_{n + 1} = a_n + 5.

Make a conjecture for a formula for ana_n for each n∈Nn \in \mathbb{N}.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

One possibility is: For each n∈Nn \in \mathbb{N}, an=2+5(n−1)a_n = 2 + 5(n - 1).

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 2f번
# 수열의 귀납적 정의계산자동 분류
775.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 11번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=1a_1 = 1, a2=5a_2 = 5, and that for each n∈Nn \in \mathbb{N} with n≥2n\geq 2, an+1=an+2an−1a_{n + 1} = a_n + 2a_{n-1}. Prove that for each natural number nn, an=2n+(−1)na_n = 2^n + (-1)^n.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 13.3절 · 23번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
776.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 12a번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=1a_1 = 1 and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+1=5+ana_{n + 1} = \sqrt {5 + a_n }.

Calculate, or approximate, a2a_2 through a6a_6.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

a2=6a_2 = \sqrt{6}, a3=6+5≈2.729a_3 = \sqrt{\sqrt{6} + 5} \approx 2.729, a4≈2.780a_4 \approx 2.780, a5≈2.789a_5 \approx 2.789, a6≈2.791a_6 \approx 2.791

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 12b번
# 수열의 귀납적 정의계산자동 분류
777.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 12b번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=1a_1 = 1 and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+1=5+ana_{n + 1} = \sqrt {5 + a_n }.

Prove that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an<3a_n \lt 3.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

Let P(n)P( n ) be, “an<3a_n \lt 3.” Since a1=1a_1 = 1, P(1)P( 1 ) is true. For k∈Nk \in \mathbb{N}, if P(k)P( k ) is true, then ak<3a_k \lt 3. Now

ak+1=5+aka_{k+1} = \sqrt{5 + a_k}

. Since ak<3a_k \lt 3, this implies that ak+1<8a_{k+1} \lt \sqrt{8} and hence, ak+1<3a_{k+1} \lt 3. This proves that if P(k)P \left( k \right) is true, then P(k+1)P \left( k + 1\right) is true.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 14a번
# 수열의 귀납적 정의증명·논술자동 분류
778.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 13a번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=1a_1 = 1, a2=3a_2 = 3, and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+2=3an+1−2ana_{n + 2} = 3a_{n + 1} - 2a_n.

Calculate a3a_3 through a6a_6.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

a3=7a_3 = 7, a4=15a_4 =15, a5=31a_5 =31, a6=63a_6 =63

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 18a번
# 수열의 귀납적 정의계산자동 분류
779.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 13b번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=1a_1 = 1, a2=3a_2 = 3, and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+2=3an+1−2ana_{n + 2} = 3a_{n + 1} - 2a_n.

Make a conjecture for a formula for ana_n for each n∈Nn \in \mathbb{N}.

Hint: Think in terms of powers of 2.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 13.2절 · 59번
# 수열의 귀납적 정의계산자동 분류
780.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 14a번영어 원문

For the sequence a1,a2,…,an,…a_1 ,a_2 , \ldots ,a_n , \ldots , assume that a1=1a_1 = 1, a2=1a_2 = 1, and that for each n∈Nn \in \mathbb{N}, an+2=12(an+1+2an)a_{n + 2} = \dfrac{1}{2}\left( {a_{n + 1} + \dfrac{2}{{a_n }}} \right).

Calculate a3a_3 through a6a_6.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

a3=32a_3 = \dfrac{3}{2}, a4=74a_4 =\dfrac{7}{4}, a5=3724a_5 =\dfrac{37}{24}, a6=451336a_6 =\dfrac{451}{336}

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.3절 · 16b번
# 수열의 귀납적 정의계산자동 분류