Xét \(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}\)
\(\frac{1}{2}+\frac{1}{4}\) = \(\frac{\left(2+4\right)}{\left(2.4\right)}\) = \(\frac{2.3}{\left[\left(3-1\right)\left(3+1\right)\right]}\) = \(\frac{2.3}{\left(3^2-1\right)}\) > \(\frac{2.3}{3^2}\)= \(\frac{2}{3}\) = 2\(.\left(\frac{1}{3}\right)\)
=> \(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}\) > 3.\(\left(\frac{1}{3}\right)\) = 1 (1)
Lại xét \(\frac{1}{5}+\frac{1}{6}\) + ... + \(\frac{1}{9}\) + ... + \(\frac{1}{13}\)
\(\frac{1}{8}+\frac{1}{10}\) = \(\frac{\left(8+10\right)}{\left(8.10\right)}\) = \(\frac{2.9}{\left(9^2-1\right)}\) > \(\frac{2.9}{9^2}\) = \(\frac{2}{9}\) = 2.\(\frac{1}{9}\)
Tương tự chứng minh được \(\frac{1}{7}+\frac{1}{11}\) > 2.(\(\frac{1}{9}\) ) ; \(\frac{1}{6}+\frac{1}{12}\) > 2. \(\frac{1}{9}\); ...; \(\frac{1}{5}+\frac{1}{13}\) > 2.\(\frac{1}{9}\)
=> \(\frac{1}{5}+\frac{1}{6}\)+ ... + \(\frac{1}{13}\) > 9.(\(\frac{1}{9}\)) = 1 (2)
Tiếp tục xài chiêu đó, cm được 1/14+1/15+ ... + 1/38 > 25.(1/25) = 1 (3)
Từ (1),(2),(3) \(\Rightarrow\) a > 3 (*)
Mặt khác
\(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}\) = 1 (4)
\(\frac{1}{4}+\frac{1}{5}+\frac{1}{20}\) = \(\frac{1}{2}\) (5)
\(\frac{1}{7}+\frac{1}{8}+\frac{1}{9}\) < 3.\(\left(\frac{1}{7}\right)\) = \(\frac{3}{7}\) (6)
\(\frac{1}{10}+\frac{1}{11}\)+ ...+\(\frac{1}{14}\) < 5.\(\left(\frac{1}{10}\right)\) = \(\frac{1}{2}\) (7)
\(\frac{1}{15}+\frac{1}{16}\)+ ...+\(\frac{1}{19}\) < 5.\(\left(\frac{1}{15}\right)\) = \(\frac{1}{3}\) (8)
\(\frac{1}{21}+\frac{1}{22}\)+ ...+\(\frac{1}{26}\) < 6\(\left(\frac{1}{21}\right)\) = \(\frac{2}{7}\) (9)
\(\frac{1}{27}+\frac{1}{28}\)+ ...+\(\frac{1}{50}\) < 24.\(\left(\frac{1}{27}\right)\) = \(\frac{8}{9}\) (10)
Cộng (4),(5),(6),(7),(8),(9),(10) \(\Rightarrow\) a < 2 + \(\frac{5}{7}\) + \(\frac{11}{9}\) < 2 + \(\frac{7}{9}\) + \(\frac{11}{9}\) = 4 (**)
Từ (*) và (**) \(\Rightarrow\) 3 < a < 4 \(\Rightarrow\) a ko phải là số tự nhiên.
Xét 1/2 + 1/3 + 1/4
1/2 + 1/4 = (2+4)/(2.4) = 2.3/[(3-1)(3+1)] = 2.3/(3^2 - 1) > 2.3/3^2 = 2/3 = 2.(1/3)
---> 1/2+1/3+1/4 > 3.(1/3) = 1 (1)
Lại xét 1/5 + 1/6 + ... + 1/9 + ... + 1/13
1/8+1/10 = (8+10)/(8.10) = 2.9/(9^2 - 1) > 2.9/9^2 = 2/9 = 2.(1/9)
Tương tự cm được 1/7+1/11 > 2.(1/9) ; 1/6+1/12 > 2.1/9; ...; 1/5+1/13 > 2.1/9
---> 1/5+1/6+ ... + 1/13 > 9.(1/9) = 1 (2)
Tiếp tục xài chiêu đó, cm được 1/14+1/15+ ... + 1/38 > 25.(1/25) = 1 (3)
(1),(2),(3) ---> a > 3 (*)
Mặt khác
1/2 + 1/3 + 1/6 = 1 (4)
1/4 + 1/5 + 1/20 = 1/2 (5)
1/7 + 1/8 + 1/9 < 3.(1/7) = 3/7 (6)
1/10+1/11+ ...+1/14 < 5.(1/10) = 1/2 (7)
1/15+1/16+ ...+1/19 < 5.(1/15) = 1/3 (8)
1/21+1/22+ ...+1/26 < 6.(1/21) = 2/7 (9)
1/27+1/28+ ...+1/50 < 24.(1/27) = 8/9 (10)
Cộng (4),(5),(6),(7), (8),(9),(10) ---> a < 2 + 5/7 + 11/9 < 2 + 7/9 + 11/9 = 4 (**)
Từ (*) và (**) ---> 3 < a < 4 ---> a ko phải là số tự nhiên.
====================================
Cách khác (tổng quát hơn, trừu tượng hơn)
Quy đồng mẫu số :
Chọn mẫu số chung là M = BCNN(2;3;4;...;50) = k.2^5 = 32k (k là số tự nhiên lẻ)
Đặt T2 = M/2; T3 = M/3; ...; T50 = M/50
---> a = (T2+T3+ ... + T50) / M
Chú ý rằng T2,T3,...,T50 đều chẵn, chỉ riêng T32 = M/32 = k là lẻ, còn M chẵn
---> T2+T3+...T50 lẻ.Số lẻ ko thể là bội của số chẵn ---> a ko phải là số tự nhiên
bạn trên làm hào phóng quá,có lẽ đúng.Sau đây là cách của tớ.
Đặt \(S=\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+....+\frac{1}{50}\)
Đặt \(T=3\cdot5\cdot7\cdot....\cdot49\)
\(\Rightarrow B\cdot T=\frac{T}{2}+\frac{T}{3}+\frac{T}{4}+....+\frac{T}{50}\)
\(\Rightarrow2^4.B.T=\frac{2^4T}{2}+\frac{2^4T}{3}+\frac{2^4T}{4}+....+\frac{2^4T}{50}\left(1\right)\)
Dễ thấy tất cả số hạng của \(\left(1\right)\)đều là số tự nhiên ngoại trừ số \(\frac{2^4T}{2^5}\)
\(\Rightarrow VP\notinℕ\)
\(\Rightarrow VT\notinℕ\)
Mà \(2^4\inℕ;T\inℕ\)
\(\Rightarrow B\notinℕ\left(đpcm\right)\)
Cách này:
Gọi mẫu số chung là: 32 nhân với các thừa số lẻ khác
Gọi ẩn phụ: a1=1/2;.... a49=1/50
Ta thấy:a1+a2+..+a49. thì a31 chính là phân số: 1/32
khi quy đồng lên thì có tử là số lẻ
còn mấy phân số a1;a2;..;a49 khi qui đồng lên có tử chẵn
=> tổng trên có tử lẻ và mẫu chẵn (có chứa thừa số 2)
nên: ko là số tự nhiên (đpcm)
Câu hỏi của nguyễn đức mạnh:BẠN tham khảo câu trả lời của mình tại đó!
