תרגילים באינדוקציה כולל פתרונות מלאים
📘 אינדוקציה מתמטית – תרגילים ברמת בסיס ובינוני
20 תרגילים מדורגים: 10 בסיסיים לחיזוק מיומנויות יסוד, ו־10 תרגילים ברמה בינונית להגברת הבנה, גמישות וחשיבה אלגברית.
🔹 חלק א' – תרגילים ברמת בסיס (10 תרגילים)
- הוכיחו באינדוקציה:
\[ 1+2+3+\dots+n = \frac{n(n+1)}{2} \] - הוכיחו באינדוקציה:
\[ 2+4+6+\dots+2n = n(n+1) \] - הוכיחו באינדוקציה שהסכום:
\[ 1^2 + 2^2 + 3^2 + \dots + n^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6} \] - הראו כי לכל \(n\ge 1\):
\[ 2^n \ge n+1 \] - הוכיחו כי לכל \(n\ge 1\):
\[ 3^n > n^2 \] - הוכיחו באינדוקציה כי:
\[ n! \ge 2^{n-1} \] - הוכיחו שהסדרה המוגדרת ע"י:
\[ a_1 = 1,\qquad a_{n+1} = a_n + 2 \] מקיימת: \[ a_n = 2n - 1 \] - הוכיחו כי לכל n:
\[ 5^n - 1 \text{ מתחלק ב־ } 4 \] - הוכיחו כי לכל n:
\[ 7^n - 1 \text{ מתחלק ב־ } 6 \] - הוכיחו כי לכל\(n\ge 1\):
\[ n^3 + 2n \text{ מתחלק ב־ } 3 \]
🔸 חלק ב' – תרגילים ברמה בינונית (10 תרגילים)
- הוכיחו שהסכום:
\[ 1\cdot2 + 2\cdot3 + 3\cdot4 + \dots + n(n+1) \] הוא:
\[ \frac{n(n+1)(n+2)}{3} \] - הוכיחו באינדוקציה:
\[ 1^3 + 2^3 + \dots + n^3 = \left(\frac{n(n+1)}{2}\right)^2 \] - הוכיחו כי לכל \(n\ge 1\):
\[ n! \le n^n \] - הראו כי לכל \(n\ge 1\):
\[ 2^{2n} - 1 \text{ מתחלק ב־ } 3 \] - הוכיחו שהסדרה המוגדרת ע"י:
\[ a_1 = 3,\qquad a_{n+1} = 2a_n + 1 \] מקיימת: \[ a_n = 2^{n+1} - 1 \] - הראו כי לכל\(n\ge2\):
\[ \frac{1}{1\cdot2} + \frac{1}{2\cdot3} + \dots + \frac{1}{n(n+1)} = \frac{n}{n+1} \] - הוכיחו באינדוקציה שהכפולה:
\[ (1+2+3+\dots+n)^2 \ge n^3 \] מתקיימת לכל \(n\ge1\). - הוכיחו את אי־השוויון:
\[ 3n + 2 < 2^n \] לכל \(n\ge5\). - הראו כי לכל \(n\ge 1\):
\[ F_{n+2}F_n - F_{n+1}^2 = (-1)^n \] כאשר \(F_n\) הם מספרי פיבונאצ’י. - לכל \(n\ge1\) הוכיחו:
\[ 1\cdot3\cdot5\cdots(2n-1) = \frac{(2n)!}{2^n n!} \]