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Capitulo II 
Matemática II (179) 
Objetivo 8. Analizar problemas que puedan ser resueltos mediante 
procedimientos matemáticos o demostrar proposiciones o teoremas mediante 
el método de inducción. 
Ejercicio 1 
Demostrar utilizando el principio de Inducción Matemática que: 
= + + + + = 5 + (4 - 1)5 
+ 1 
1 2 3 Îℕ 
( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 , 
16 
n 
n n 
P n n n 
Solución 
Justificación: El razonamiento para demostrar una proposición cualquiera 
mediante el método de inducción, es como sigue. Llamaremos n P a la 
proposición, donde n es el rango. 
1) Se demostrará que 0 P , el primer valor que cumple la proposición 
(iniciación de la inducción), es cierta. 
2) Se demostrará que si se asume n P como cierta para algún n = k (como 
hipótesis inductiva), entonces k 1 P + lo es también, y esto sin condición sobre el 
entero natural n (relación de inducción). 
Luego, demostrado esto, concluimos por inducción, que n P es cierto para 
todo natural n . 
La inducción puede empezar por otro término distinto a 0 P , digamos por 
n0 P . Entonces n P será válido a partir del número 0 n , es decir, para todo natural 
0 n ³ n . 
Retomando el ejercicio planteado, se tiene: 
1) Demostremos que para n =1 es verdadera la proposición. 
( ) 1 1 
1 5 (4 1 1)5 
(1) 1.5 
16 
P 
+ - + 
= = 
= + - 
5 (4 1)52 
5 
16
= 5 + (3)25 = 5 + 75 = 80 
= 
5 5 
16 16 16 
Por lo tanto P(1) es verdadera. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera. 
+ - + = + + + + = 
1 
1 2 3 5 (4 1)5 
( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 
16 
k 
k k 
P k k 
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 
( ) ( ) ( ) 
( ) ( ) ( ) 
1 1 
1 2 3 1 
2 
1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 
1 2 3 1 
2 
5 (4 1 1)5 
1 2 3 1 
16 
5 (4 4 1)5 
1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 
16 
5 (4 3)5 
1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 
16 
k 
k 
k 
k 
k 
k 
k 
P k k 
k 
P k k 
k 
P k k 
+ + 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ + - 
+ = + + + + + = 
+ = + + + + + = + + - 
+ = + + + + + = + + 
A partir de este momento, dependiendo de la destreza que tengas, 
obtenida claro está de haber resuelto varios ejercicios, procederemos a bien 
desarrollar P(k +1) hasta llegar a la hipótesis de inducción que sabemos es 
verdadera, ó partir de la hipótesis de inducción P(k) y llegar a la tesis o 
conclusión P(k +1) . La manera de resolver el problema es variable, y depende, 
repito, de la destreza que tengas de haber resuelto distintas situaciones. En 
Matemática esta situación ocurre en distintos temas como cálculo de límites de 
funciones, saber si una serie es convergente o divergente, etc. 
En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 
+ - + = + + + + = 
1 
1 2 3 5 (4 1)5 
( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 
16 
k 
k k 
P k k 
Si sumamos en ambos miembros (k +1).5k +1 , no se alterara la igualdad, 
entonces: 
1 
k 
1 1 
1 2 3 ( 1).5 
5 (4 1)5 
k k 
1.5 2.5 3.5 ... ( 1). 
.5 5 
1 
6 
k 
k k k 
k 
+ 
+ + + + + + + = + - + + + 
Desarrollando la parte derecha de la igualdad se tiene: 
2 1 
1 1 
1 3 5 (4 1).5 16.( 1).5 
1.5 2.5 3.5 ... .5 ( 1). 
16 
5k 
k k 
k k 
k k 
k + 
+ + 
+ + + + + + = + - + +
[ ] 1 
1 2 3 ( 1). 1 
5 (4 1) 16.( 1) .5 
1.5 2.5 3.5 ... .5 
1 
5 
6 
k 
k 
k k 
k k 
k + 
+ - + + + 
+ + + + + + = 
Se extrajo 5k+1 factor común, continuando: 
[ ] 1 
1 2 3 ( 1 1 
5 4 1 16 16 .5 
1.5 2.5 3.5 ... .5 ).5 
16 
k 
k 
k k k 
k k + 
+ - + + + 
+ + + + + + = 
1 
1 2 3 1 5 (20 15).5 
1.5 2.5 3.5 ... .5 ( ) 5 
16 
1 . 
k 
k k k 
k 
k 
+ 
+ + + + + + + = + + 
Pero: (20k +15) = (5.4k + 5.3) = 5(4k + 3) 
Así: 
1 
1 2 3 1 5 (4 3). .5 
1.5 2.5 3.5 ... .5 1).5 
16 
5 
( 
k 
k k k 
k k 
+ 
+ + + + + + + = + + 
Recuerda que si multiplicamos términos de igual base, se coloca la 
misma base y se suman los exponentes: 5.5k+1 = 51+k+1 = 5k +2 
Entonces: 
+ + + + + + + + + = 
1 2 
2 
3 1 5 (4 3). 
1.5 2.5 3.5 .. ( 1) 
5 
. .5 .5 
16 
k 
k k k 
k 
k + 
Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que 
era: 
( ) ( ) ( ) 
2 
1 2 3 1 5 (4 3)5 
1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 
16 
k 
k k 
P k k 
+ 
+ = + + + + + + = + + 
Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son 
iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA 
DEMOSTRADO QUE: 
= + + + + = 5 + (4 - 1)5 
+ 1 
1 2 3 Îℕ 
( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 , 
16 
n 
n n 
P n n n 
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 2 
Demuestre por el principio de inducción que para todo número natural 
n ³ 2 se cumple que: 
1 1 1 1 
+ + + ... 
+ ³ 
1 2 3 
n 
n 
Solución 
Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene:
1) Demostremos que para n = 2 es verdadera la proposición. 
1 1 
2 
+ ³ 
1 2 
1 2 
+ ³ 
1 2 
2 2 
1 
+ ³ 
1 2 2 
2 
+ ³ 
2 2 
2 
2 
2 + 2 ³ 2 2 
2 ³ 2 2 - 2 
2 ³ 2 
Por lo tanto P(2) es verdadera, porque 2 es mayor que 2 »1,41. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera. 
1 1 1 1 
+ + + ... 
+ ³ 
1 2 3 
k 
k 
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
1 1 1 1 1 
+ + + + + ³ + 
... 1 
1 2 3 1 
k 
k k 
+ 
En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 
1 1 1 1 
+ + + ... 
+ ³ 
1 2 3 
k 
k 
Si sumamos en ambos miembros 
1 
k +1 
, no se alterara la igualdad, 
entonces: 
1 1 1 1 
+ + + ... 
+ + ³ + 
1 2 3 
1 1 
k 
1 1 
+ + 
k k k 
Desarrollando la parte derecha de la igualdad se tiene: 
+ + + + + ³ + + 
1 1 1 1 
.. 
1 1 
. 
+ + 
2 3 1 
1 
1 
k 
1 
k 
k 
k k
Recuerda que cuando multiplicamos raíces de igual índice, se pueden 
multiplicar los radicandos y dejar la misma raíz, es decir: k +1 k = (k +1)k 
Entonces: 
1 1 1 1 ( ) 
.. 
1 1 
. 
1 
1 2 1 
3 k 
1 
k 
k 
k 
k 
+ 
+ + + + + 
+ 
³ 
+ + 
Luego: 
+ + + + + ³ + + 
1 1 1 1 2 
.. 
1 1 
. 
1 1 
k 
2 3 k k 
1 
k 
k 
+ + 
Ahora fíjate, debemos buscar una desigualdad que nos garantice 
generar en la parte derecha de esta última desigualdad la expresión k +1 , 
porque es la que esta presente en la tesis o conclusión: 
1 1 1 1 1 
+ + + + + ³ + 
... 1 
1 2 3 1 
k 
k k 
+ 
Observa que k2 + k +1 > k +1 , esto nos lleva a concluir que: 
+ + + + + + > + 
1 1 1 1 2 
. 
+ 
1 1 
.. 
³ 
k k + k k 
1 2 1 
1 
k k k 
+ 
+ 
3 1 1 
Racionalizando la expresión: 
( ) ( ) 
+ + + + + + + + + = = 
+ 
1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 
1 
1 k 1 k 1 1 1 k 
1 
( ) 
( ) 
( ) 
( ) 
2 
. 
k 
k . 
k k 
= = 
k 
+ + + + + ( ) 
1 
1 
k 
+ 
+ 
= k +1 
Sabiendo el resultado de esta racionalización, podemos escribir: 
+ + + + + ³ k + + 
> + 
1 1 1 1 1 2 k 
1 
... 1 
+ + 
1 2 3 k 1 1 
k 
k k 
Ó 
1 1 1 1 
+ + 
+ + + ... 
+ ³ 
1 2 
1 
3 1 
1 
k 
k 
k 
+ 
Comparando ésta ultima desigualdad obtenida con la tesis o conclusión, 
que era: 
1 1 1 1 1 
+ + + + + ³ + 
... 1 
1 2 3 1 
k 
k k 
+ 
Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son 
iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA 
DEMOSTRADO QUE:
1 1 1 1 
+ + + + ³ ³ 
... , 2 
1 2 3 
n n 
n 
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 3 
Si se quieren distribuir 32 actividades a 9 estudiantes prestadores del 
Servicio Comunitario en la UNA. Determinar cuántas actividades recibirá al 
menos un estudiante? 
Solución 
Justificación: En este caso, aplicamos el principio de las casillas, el cual 
nos dice que si n +1 objetos son colocados en n cajas, entonces al menos una 
caja contiene dos o más objetos. 
Es decir, que si debemos repartir las 32 actividades entre 9 estudiantes, 
cada estudiante recibirá al menos 
32 
3 
9 
» actividades, de manera que ningún 
estudiante queda sin actividad, y además todos ellos quedan con las 
actividades en forma equilibrada. 
Respuesta: Un estudiante recibirá ll menos 3 actividades. 
Ejercicio 4 
Una encuesta realizada a un grupo de estudiantes de la Universidad 
Nacional Abierta en relación a cómo tienen acceso a las tecnologías de la 
información y la comunicación (TICs) reveló lo siguiente: 
a) 125 estudiantes lo hacen desde el computador personal en sus casas 
b) 360 estudiantes utilizan las Salas Alma Mater que funcionan en los Centros 
Locales de la Universidad. 
c) 75 estudiantes respondieron que lo hacen desde sus casas y desde la 
Universidad. 
¿Cuántos fueron los estudiantes entrevistados? 
Solución 
Justificación: En este caso aplicaremos la teoría de conjuntos, 
nombraremos el conjunto A como aquellos estudiantes que usan las (TICs) 
desde el computador personal en sus casas, y al conjunto B como aquellos 
estudiantes que usan las (TICs) desde las Salas de Alma Mater que funcionan 
en los Centros Locales de la Universidad.
Siendo así las cosas, es evidente que el conjunto de estudiantes que 
respondieron que usan las (TICs) desde sus casas Y desde la Universidad, es 
la intersección de los conjuntos A y B ya definidos. 
El número de estudiantes encuestados, es el número de estudiantes que 
contestaron que usan las (TICs) desde sus casas O desde la Universidad, es 
decir, el número de estudiantes en la unión de los conjuntos A y B . 
Como estos conjuntos son finitos, podemos escribir la fórmula: 
n( AÈB) = n( A) + n(B) - n( AÇB) 
Donde: 
n( AÈB): Número de estudiantes en la unión de los conjuntos A y B , o 
lo que es igual, número de estudiantes encuestados. 
n( A): Número de estudiantes en el conjunto A , en este caso: 125. 
n(B): Número de estudiantes en el conjunto B , en este caso: 360. 
n( AÇB): Número de estudiantes en la intersección de los conjuntos A 
y B , en este caso: 75. 
Sustituyendo estos datos en la fórmula, se tiene: 
n( AÈB) =125 + 360 - 75 = 410 
Respuesta: Los estudiantes entrevistados fueron: 410. 
Ejercicio 5 
Demuestre que: 1+ 21 + 22 +...+ 2n = 2n+1 -1 
Solución 
Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 
1) Demostremos que para n = 0 es verdadera la proposición. 
+ 1 + 2 + + = 1 
- 
1 2 2 ... 2 2 1 
0 0 1 
2 2 1 
1 2 1 
1 
1 2 1 
1 1 
n n+ 
+ 
= - 
= - 
= - 
= 
Por lo tanto P(0) es verdadera. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera. 
1+ 21 + 22 +...+ 2k = 2k+1 -1
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
+ + + 
+ 1 + 2 + + k 1 = k 
1 1 
- 
+ + + + = - 
1 2 2 ... 2 2 1 
1 2 1 2 2 ... 2 k + 1 2 k 
+ 
2 
1 
En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 
1+ 21 + 22 +...+ 2k = 2k+1 -1 
Si multiplicamos ambos miembros de la igualdad de la hipótesis 
inductiva por 2 , se tiene: 
2(1+ 21 + 22 +...+ 2k ) = 2(2k+1 -1) 
Desarrollando: 
2.1+ 2.21 + 2.22 +...+ 2.2k = 2.2k+1 - 2.1 
2 + 22 + 23 +...+ 2k+1 = 2k+1+1 - 2 
Como: 2 = -1-1, se tiene: 
2 + 22 + 23 +...+ 2k+1 = 2k+2 -1-1 
Pasando el -1 rojo, al lado izquierdo de la igualdad se tiene: 
1+ 2 + 22 + 23 +...+ 2k+1 = 2k+2 -1 
Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que 
era: 
1+ 21 + 22 +...+ 2k +1 = 2k+2 -1 
Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son 
iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA 
DEMOSTRADO QUE: 
1+ 21 + 22 +...+ 2n = 2n+1 -1 
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 6 
Usando el principio de inducción matemática. Demostrar que: 
3n < n2 -1 para n ³ 4 
Solución 
Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene:
1) Demostremos que para n = 4 es verdadera la proposición. 
( ) ( )3n < n2 -1®3 4 < 4 2 -1®12 <16 -1®12 <15 
Por lo tanto P(4) es verdadera. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera. 
3k < k 2 -1 
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
( ) ( )2 3 k +1 < k +1 -1 
3k + 3 < k2 + 2k +1-1 
3k + 3 < k2 + 2k 
En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 
3k < k 2 -1 
Si sumamos a ambos miembros 3 , se tiene: 
3k + 3 < k2 -1+ 3 
3k + 3 < k 2 + 2 
Pero: 
k 2 + 2 < k 2 + 2k 
Porque 2 < 2k , entonces: 
3k + 3 < k2 + 2 < k2 + 2k 
Por el axioma de transición de las desigualdades, es decir: 
a < b < c⇒a < c 
Así: 
3k + 3 < k2 + 2 < k 2 + 2k ⇒3k + 3 < k2 + 2k 
Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que 
era: 
3k + 3 < k2 + 2k 
Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son 
iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA 
DEMOSTRADO QUE:
3n < n2 -1 para n ³ 4 
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 7 
Usar el método de inducción para demostrar que: 
+ 1 
+ + + + = 
- 1 2 3 1 
1 3 3 ... 3 
2 
n 
n 
Para todo número natural n ³1. 
Solución 
Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 
1) Demostremos que para n =1 es verdadera la proposición. 
+ 1 = 3 1 + 1 - 1 ® + = 3 2 
- 1 ® = 9 - 1 ® = 8 
= 
1 3 1 3 4 4 4 
2 2 2 2 
Por lo tanto P(1) es verdadera. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera. 
+ 1 
+ + + + = 
- 1 2 3 1 
1 3 3 ... 3 
2 
k 
k 
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
1 1 
+ + + + = - 
1 2 1 
3 1 
2 
+ + + + = - 
1 3 3 ... 3 
1 2 1 
2 
3 1 
1 3 3 ...3 3 
2 
k 
k 
k 
k k 
+ + 
+ 
+ 
+ 
En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 
+ 1 
+ + + + = 
- 1 2 3 1 
1 3 3 ... 3 
2 
k 
k 
Si sumamos a ambos miembros 3k +1 , se tiene: 
+ 1 
+ 1 + + + + = 3 - 1 
+ 
2 1 1 
1 3 3 ... 3 
3k 3 
2 
k 
k + k+ 
Desarrollando la parte derecha de la igualdad se tiene: 
+ 1 
+ 1 + 2 + + + = 
- + 1 
3 1 2. 1 
1 3 3 ... 3 
2 
3 
k 3k 
k k+ 
+
Sumando los términos semejantes destacados en rojo: 
+ 1 
+ + 1 + 2 + + + = 
- + 1 
3 1 2.3 1 
1 3 3 ... 3 3 
2 
k k 
k k 
+ 
1 
1 
1 2 1 
1 3 3 ... 
3 
3 
.3 
3 
2 
k 
k 
k 
+ 
+ + + + + + = - 
Como se tiene el producto de términos de igual base: 3.3k +1 , se coloca la 
misma base y se suman los exponentes: 3.3k +1 = 31.3k+1 = 31+k+1 = 3k +2 
Por lo tanto tenemos: 
2 
1 2 1 1 
1 3 3 ... 
3 
3 3 
2 
k 
k 
k 
+ 
+ + + + + + = - 
Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que 
era: 
2 
1 2 1 3 1 
1 3 3 ...3 3 
2 
k 
k k 
+ 
+ + + + + = - 
Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son 
iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA 
DEMOSTRADO QUE: 
+ 1 
+ + + + = 
- 1 2 3 1 
1 3 3 ... 3 
2 
n 
n 
Para todo número natural n ³1. 
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 8 
Demuestre usando el principio de inducción que si a y b son números 
reales tales que 0 < a < b entonces 
+       <   
    
n 1 n a a 
b b 
para todo número entero 
n ³ 0 . 
Solución 
Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 
1) Demostremos que para n = 0 es verdadera la proposición. 
 a  n + 1  a  n  a  0 + 1 0 
< ®<  a  ® a 
           < 1 
® < 
          
a b 
b b b b b 
Por lo tanto P(0) es verdadera. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera.
+       <   
    
k 1 k a a 
b b 
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
+ + + 
1 1 1 
k k 
a a 
b b 
a a 
b b 
      <   
    
      <   
    
+ + 
2 1 
k k 
En este caso partiré de la tesis o conclusión: 
+ +       <   
    
k 2 k 1 a a 
b b 
Por un lado se tiene: 
+ +         =     
      
k 2 k 1 a a a 
b b b 
Por hipótesis de inducción: 
+       <   
    
k 1 k a a 
b b 
, entonces: 
k 2 k 1 k a a a 
b b b 
a a 
b b 
+ +         =     
    <   
 
  
         
Claro está que: 
+           =   
      
k k 1 a a a 
b b b 
Por lo tanto: 
+ + +         =     
      
a k 2 a k 1 a 
k 1 <  a 
   
b b b 
 b 
 
Es decir: 
+ +   <   
a 
k 2 a 
k 1 b 
 b 
 
  
  
  
gracias a la hipótesis de inducción, en 
consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE: 
+       <   
    
n 1 n a a 
b b 
Para todo número natural n ³ 0 .
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 9 
Usa el método de inducción para demostrar que: 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (n - (n -1)) = n , para todo número natural n ³1. 
Solución 
Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 
1) Demostremos que para n =1 es verdadera la proposición. 
(1- (1-1)) =1®(1- 0) =1 
Por lo tanto P(1) es verdadera. 
2) Supongamos que para n = k es verdadera. 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1)) = k 
(Hipótesis inductiva) 
Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces 
P(k +1) es verdadera, es decir, 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1))+ ((k +1) - (k +1-1)) = k +1 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1))+ ((k +1) - (k )) = k +1 
En este caso partiré de la tesis o conclusión: 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1)) + (k +1- k ) = k +1 
Al cancelarse las k se tiene: 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1))+ (1) = k + 1 
Simplificando el 1 a ambos lados de la igualdad, se obtiene: 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1)) = k 
Que es la hipótesis de inducción, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO 
QUE: 
(1- 0) + (2 -1) +...+ (n - (n -1)) = n , para todo número natural n ³1 
Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. 
Ejercicio 10
Un árbol proyecta una sombra de 9,76m y al mismo tiempo, un palo que 
mide 0,92m proyecta una sombra de 0,67m ¿qué altura tiene el árbol? 
Solución 
Justificación: Ilustrando la situación, se tiene: 
Antes de responder la pregunta, recordemos el Teorema de Euclides: si 
dos triángulos son semejantes, sus lados correspondientes son proporcionales. 
Entonces: los rayos paralelos del sol forman el mismo ángulo con el árbol y con 
el palo. Puesto que ambos triángulos son rectángulos y tienen un ángulo agudo 
de la misma medida, entonces los triángulos son semejantes. Los lados 
correspondientes son proporcionales. Así, si denotamos " x" la altura del árbol, 
podremos escribir: 
9,7 
x = 
0, 
6 
92 0,67 
Despejando equis, se tiene: 
( )( ) 8,9792 
13,31 
9,76 0 
9 
x = = = 
0, 6 
0, 
, 
67 
2 
7 
Respuesta: La altura del árbol es 13,31m
A continuación se te presentaran una serie de ejercicios propuestos, 
¿Por qué es importante resolverlos? Por que tú estarás solo en el examen y tu 
eres quien a las finales debes aprehender para tener éxito en la asignatura. 
Cualquier duda de los problemas que a continuación se te presentan, déjamelo 
saber, a través, de mi correo: jorgegranadillomat@gmail.com. Recuerda que en 
mi página en el apartado “novedades” en la sección “material durante el 
estudio” se encuentra un programa de nombre Mathype que es un excelente 
editor de ecuaciones con el cual podrás escribir tus dudas matemáticas, o 
escanea las páginas de tu cuaderno y envíame las dudas para darte respuesta 
a la brevedad posible. 
Por último recuerda resolver cada ejercicio bajo la estructura, 
justificación y respuesta, ya que en los exámenes de desarrollo deberás 
justificar todas y cada una de tus respuestas, de manera, que es importante 
que tomes el hábito de estructurar las soluciones de esta manera, siempre 
dando justificación y luego la respuesta. 
EJERCICIOS PROPUESTOS 
Ejercicio 1 
Demostrar por inducción la siguiente propiedad: 
( ) ( )( ) 
1 
1 2 
1 
3 
n 
j 
n n n 
j j 
= 
+ + 
Σ + = 
Ejercicio 2 
Demostrar por inducción la siguiente propiedad: 
( ) 
Σ = + 
1 
2 1 
n 
k 
k k k 
= 
Ejercicio 3 
Demostrar por inducción la siguiente fórmula: 
( )2 2 
n n 
1 
1 3 2 3 3 3 ... 
3 4 
n 
+ 
+ + + + = 
Explique cada paso del procedimiento. 
Ejercicio 4 
Haciendo uso del principio de inducción completa, demostrar que: 
· 
10 n + 1 + 10 n 
+ 1 = 
3
3 · 
significa, múltiplo de 3 
Ejercicio 5 
Encontrar el término general de la sucesión n a cuyos primeros cinco 
términos son: 
2 
+ 
3 m 
4 
+ 
, 
5 m 
8 
+ 
, 
7 m 
16 
+ 
, 
9 m 
32 
+ 
, 
11 m 
, 
donde m es el tercer dígito de su número de cédula de identidad. 
Ejercicio 6 
Sea f :ℝ -{1}®ℝ la función definida por: ( ) 
1 
x 
f x 
x 
= 
+ 
. Usa el método 
de inducción para demostrar que la derivada enésima de f está dada por la 
relación: 
( ) ( ) 
( ) 
1 
1 
! 
( ) 1 
1 
n n 
n 
n 
f x 
x 
+ 
+ = - 
+ 
Ejercicio 7 
Considera la sucesión { } n n 1 a ³ , cuyo enésimo término es el primer número 
de la enésima fila de la siguiente tabla: 
1 
2 3 
4 5 6 
7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 18 19 20 21 22 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 
De esta manera tenemos que: 1 a =1, 2 a = 2 , 3 a = 4 , 5 a = 7 , … 
Construye una sucesión por recurrencia que describa a la sucesión { } n n 1 a ³ . 
Ejercicio 8 
Sea f :ℝ®ℝ la función definida por: f (x) = x2ex . Usa el método de 
inducción para demostrar que la derivada enésima de f está dada por la 
relación:
( ) ( ) ( 2 2 ( 1)) , 1 f n x = x + nx + n n - ex n ³ 
Ejercicio 9 
Usa el método de inducción para demostrar que: 
n2 + 3 ³ 4n - 3 para todo número natural n ³ 2 
Ejercicio 10 
Dada la siguiente lista escríbela como una sucesión { } n n 1 a ³ . Sabiendo 
que sus términos siguen una cierta regla de formación. 
{6,11,16, 21, 26,31,...}

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Análisis de problemas matemáticos mediante inducción

  • 1. Capitulo II Matemática II (179) Objetivo 8. Analizar problemas que puedan ser resueltos mediante procedimientos matemáticos o demostrar proposiciones o teoremas mediante el método de inducción. Ejercicio 1 Demostrar utilizando el principio de Inducción Matemática que: = + + + + = 5 + (4 - 1)5 + 1 1 2 3 Îℕ ( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 , 16 n n n P n n n Solución Justificación: El razonamiento para demostrar una proposición cualquiera mediante el método de inducción, es como sigue. Llamaremos n P a la proposición, donde n es el rango. 1) Se demostrará que 0 P , el primer valor que cumple la proposición (iniciación de la inducción), es cierta. 2) Se demostrará que si se asume n P como cierta para algún n = k (como hipótesis inductiva), entonces k 1 P + lo es también, y esto sin condición sobre el entero natural n (relación de inducción). Luego, demostrado esto, concluimos por inducción, que n P es cierto para todo natural n . La inducción puede empezar por otro término distinto a 0 P , digamos por n0 P . Entonces n P será válido a partir del número 0 n , es decir, para todo natural 0 n ³ n . Retomando el ejercicio planteado, se tiene: 1) Demostremos que para n =1 es verdadera la proposición. ( ) 1 1 1 5 (4 1 1)5 (1) 1.5 16 P + - + = = = + - 5 (4 1)52 5 16
  • 2. = 5 + (3)25 = 5 + 75 = 80 = 5 5 16 16 16 Por lo tanto P(1) es verdadera. 2) Supongamos que para n = k es verdadera. + - + = + + + + = 1 1 2 3 5 (4 1)5 ( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 16 k k k P k k (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 2 3 1 2 1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 1 2 3 1 2 5 (4 1 1)5 1 2 3 1 16 5 (4 4 1)5 1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 16 5 (4 3)5 1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 16 k k k k k k k P k k k P k k k P k k + + + + + + + + + - + = + + + + + = + = + + + + + = + + - + = + + + + + = + + A partir de este momento, dependiendo de la destreza que tengas, obtenida claro está de haber resuelto varios ejercicios, procederemos a bien desarrollar P(k +1) hasta llegar a la hipótesis de inducción que sabemos es verdadera, ó partir de la hipótesis de inducción P(k) y llegar a la tesis o conclusión P(k +1) . La manera de resolver el problema es variable, y depende, repito, de la destreza que tengas de haber resuelto distintas situaciones. En Matemática esta situación ocurre en distintos temas como cálculo de límites de funciones, saber si una serie es convergente o divergente, etc. En este caso partiré de la hipótesis inductiva: + - + = + + + + = 1 1 2 3 5 (4 1)5 ( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 16 k k k P k k Si sumamos en ambos miembros (k +1).5k +1 , no se alterara la igualdad, entonces: 1 k 1 1 1 2 3 ( 1).5 5 (4 1)5 k k 1.5 2.5 3.5 ... ( 1). .5 5 1 6 k k k k k + + + + + + + + = + - + + + Desarrollando la parte derecha de la igualdad se tiene: 2 1 1 1 1 3 5 (4 1).5 16.( 1).5 1.5 2.5 3.5 ... .5 ( 1). 16 5k k k k k k k k + + + + + + + + + = + - + +
  • 3. [ ] 1 1 2 3 ( 1). 1 5 (4 1) 16.( 1) .5 1.5 2.5 3.5 ... .5 1 5 6 k k k k k k k + + - + + + + + + + + + = Se extrajo 5k+1 factor común, continuando: [ ] 1 1 2 3 ( 1 1 5 4 1 16 16 .5 1.5 2.5 3.5 ... .5 ).5 16 k k k k k k k + + - + + + + + + + + + = 1 1 2 3 1 5 (20 15).5 1.5 2.5 3.5 ... .5 ( ) 5 16 1 . k k k k k k + + + + + + + + = + + Pero: (20k +15) = (5.4k + 5.3) = 5(4k + 3) Así: 1 1 2 3 1 5 (4 3). .5 1.5 2.5 3.5 ... .5 1).5 16 5 ( k k k k k k + + + + + + + + = + + Recuerda que si multiplicamos términos de igual base, se coloca la misma base y se suman los exponentes: 5.5k+1 = 51+k+1 = 5k +2 Entonces: + + + + + + + + + = 1 2 2 3 1 5 (4 3). 1.5 2.5 3.5 .. ( 1) 5 . .5 .5 16 k k k k k k + Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que era: ( ) ( ) ( ) 2 1 2 3 1 5 (4 3)5 1 1.5 2.5 3.5 ... 1 .5 16 k k k P k k + + = + + + + + + = + + Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE: = + + + + = 5 + (4 - 1)5 + 1 1 2 3 Îℕ ( ) 1.5 2.5 3.5 ... .5 , 16 n n n P n n n Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 2 Demuestre por el principio de inducción que para todo número natural n ³ 2 se cumple que: 1 1 1 1 + + + ... + ³ 1 2 3 n n Solución Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene:
  • 4. 1) Demostremos que para n = 2 es verdadera la proposición. 1 1 2 + ³ 1 2 1 2 + ³ 1 2 2 2 1 + ³ 1 2 2 2 + ³ 2 2 2 2 2 + 2 ³ 2 2 2 ³ 2 2 - 2 2 ³ 2 Por lo tanto P(2) es verdadera, porque 2 es mayor que 2 »1,41. 2) Supongamos que para n = k es verdadera. 1 1 1 1 + + + ... + ³ 1 2 3 k k (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, 1 1 1 1 1 + + + + + ³ + ... 1 1 2 3 1 k k k + En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 1 1 1 1 + + + ... + ³ 1 2 3 k k Si sumamos en ambos miembros 1 k +1 , no se alterara la igualdad, entonces: 1 1 1 1 + + + ... + + ³ + 1 2 3 1 1 k 1 1 + + k k k Desarrollando la parte derecha de la igualdad se tiene: + + + + + ³ + + 1 1 1 1 .. 1 1 . + + 2 3 1 1 1 k 1 k k k k
  • 5. Recuerda que cuando multiplicamos raíces de igual índice, se pueden multiplicar los radicandos y dejar la misma raíz, es decir: k +1 k = (k +1)k Entonces: 1 1 1 1 ( ) .. 1 1 . 1 1 2 1 3 k 1 k k k k + + + + + + + ³ + + Luego: + + + + + ³ + + 1 1 1 1 2 .. 1 1 . 1 1 k 2 3 k k 1 k k + + Ahora fíjate, debemos buscar una desigualdad que nos garantice generar en la parte derecha de esta última desigualdad la expresión k +1 , porque es la que esta presente en la tesis o conclusión: 1 1 1 1 1 + + + + + ³ + ... 1 1 2 3 1 k k k + Observa que k2 + k +1 > k +1 , esto nos lleva a concluir que: + + + + + + > + 1 1 1 1 2 . + 1 1 .. ³ k k + k k 1 2 1 1 k k k + + 3 1 1 Racionalizando la expresión: ( ) ( ) + + + + + + + + + = = + 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 k 1 1 k 1 k 1 1 1 k 1 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 . k k . k k = = k + + + + + ( ) 1 1 k + + = k +1 Sabiendo el resultado de esta racionalización, podemos escribir: + + + + + ³ k + + > + 1 1 1 1 1 2 k 1 ... 1 + + 1 2 3 k 1 1 k k k Ó 1 1 1 1 + + + + + ... + ³ 1 2 1 3 1 1 k k k + Comparando ésta ultima desigualdad obtenida con la tesis o conclusión, que era: 1 1 1 1 1 + + + + + ³ + ... 1 1 2 3 1 k k k + Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE:
  • 6. 1 1 1 1 + + + + ³ ³ ... , 2 1 2 3 n n n Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 3 Si se quieren distribuir 32 actividades a 9 estudiantes prestadores del Servicio Comunitario en la UNA. Determinar cuántas actividades recibirá al menos un estudiante? Solución Justificación: En este caso, aplicamos el principio de las casillas, el cual nos dice que si n +1 objetos son colocados en n cajas, entonces al menos una caja contiene dos o más objetos. Es decir, que si debemos repartir las 32 actividades entre 9 estudiantes, cada estudiante recibirá al menos 32 3 9 » actividades, de manera que ningún estudiante queda sin actividad, y además todos ellos quedan con las actividades en forma equilibrada. Respuesta: Un estudiante recibirá ll menos 3 actividades. Ejercicio 4 Una encuesta realizada a un grupo de estudiantes de la Universidad Nacional Abierta en relación a cómo tienen acceso a las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) reveló lo siguiente: a) 125 estudiantes lo hacen desde el computador personal en sus casas b) 360 estudiantes utilizan las Salas Alma Mater que funcionan en los Centros Locales de la Universidad. c) 75 estudiantes respondieron que lo hacen desde sus casas y desde la Universidad. ¿Cuántos fueron los estudiantes entrevistados? Solución Justificación: En este caso aplicaremos la teoría de conjuntos, nombraremos el conjunto A como aquellos estudiantes que usan las (TICs) desde el computador personal en sus casas, y al conjunto B como aquellos estudiantes que usan las (TICs) desde las Salas de Alma Mater que funcionan en los Centros Locales de la Universidad.
  • 7. Siendo así las cosas, es evidente que el conjunto de estudiantes que respondieron que usan las (TICs) desde sus casas Y desde la Universidad, es la intersección de los conjuntos A y B ya definidos. El número de estudiantes encuestados, es el número de estudiantes que contestaron que usan las (TICs) desde sus casas O desde la Universidad, es decir, el número de estudiantes en la unión de los conjuntos A y B . Como estos conjuntos son finitos, podemos escribir la fórmula: n( AÈB) = n( A) + n(B) - n( AÇB) Donde: n( AÈB): Número de estudiantes en la unión de los conjuntos A y B , o lo que es igual, número de estudiantes encuestados. n( A): Número de estudiantes en el conjunto A , en este caso: 125. n(B): Número de estudiantes en el conjunto B , en este caso: 360. n( AÇB): Número de estudiantes en la intersección de los conjuntos A y B , en este caso: 75. Sustituyendo estos datos en la fórmula, se tiene: n( AÈB) =125 + 360 - 75 = 410 Respuesta: Los estudiantes entrevistados fueron: 410. Ejercicio 5 Demuestre que: 1+ 21 + 22 +...+ 2n = 2n+1 -1 Solución Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 1) Demostremos que para n = 0 es verdadera la proposición. + 1 + 2 + + = 1 - 1 2 2 ... 2 2 1 0 0 1 2 2 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 n n+ + = - = - = - = Por lo tanto P(0) es verdadera. 2) Supongamos que para n = k es verdadera. 1+ 21 + 22 +...+ 2k = 2k+1 -1
  • 8. (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, + + + + 1 + 2 + + k 1 = k 1 1 - + + + + = - 1 2 2 ... 2 2 1 1 2 1 2 2 ... 2 k + 1 2 k + 2 1 En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 1+ 21 + 22 +...+ 2k = 2k+1 -1 Si multiplicamos ambos miembros de la igualdad de la hipótesis inductiva por 2 , se tiene: 2(1+ 21 + 22 +...+ 2k ) = 2(2k+1 -1) Desarrollando: 2.1+ 2.21 + 2.22 +...+ 2.2k = 2.2k+1 - 2.1 2 + 22 + 23 +...+ 2k+1 = 2k+1+1 - 2 Como: 2 = -1-1, se tiene: 2 + 22 + 23 +...+ 2k+1 = 2k+2 -1-1 Pasando el -1 rojo, al lado izquierdo de la igualdad se tiene: 1+ 2 + 22 + 23 +...+ 2k+1 = 2k+2 -1 Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que era: 1+ 21 + 22 +...+ 2k +1 = 2k+2 -1 Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE: 1+ 21 + 22 +...+ 2n = 2n+1 -1 Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 6 Usando el principio de inducción matemática. Demostrar que: 3n < n2 -1 para n ³ 4 Solución Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene:
  • 9. 1) Demostremos que para n = 4 es verdadera la proposición. ( ) ( )3n < n2 -1®3 4 < 4 2 -1®12 <16 -1®12 <15 Por lo tanto P(4) es verdadera. 2) Supongamos que para n = k es verdadera. 3k < k 2 -1 (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, ( ) ( )2 3 k +1 < k +1 -1 3k + 3 < k2 + 2k +1-1 3k + 3 < k2 + 2k En este caso partiré de la hipótesis inductiva: 3k < k 2 -1 Si sumamos a ambos miembros 3 , se tiene: 3k + 3 < k2 -1+ 3 3k + 3 < k 2 + 2 Pero: k 2 + 2 < k 2 + 2k Porque 2 < 2k , entonces: 3k + 3 < k2 + 2 < k2 + 2k Por el axioma de transición de las desigualdades, es decir: a < b < c⇒a < c Así: 3k + 3 < k2 + 2 < k 2 + 2k ⇒3k + 3 < k2 + 2k Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que era: 3k + 3 < k2 + 2k Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE:
  • 10. 3n < n2 -1 para n ³ 4 Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 7 Usar el método de inducción para demostrar que: + 1 + + + + = - 1 2 3 1 1 3 3 ... 3 2 n n Para todo número natural n ³1. Solución Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 1) Demostremos que para n =1 es verdadera la proposición. + 1 = 3 1 + 1 - 1 ® + = 3 2 - 1 ® = 9 - 1 ® = 8 = 1 3 1 3 4 4 4 2 2 2 2 Por lo tanto P(1) es verdadera. 2) Supongamos que para n = k es verdadera. + 1 + + + + = - 1 2 3 1 1 3 3 ... 3 2 k k (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, 1 1 + + + + = - 1 2 1 3 1 2 + + + + = - 1 3 3 ... 3 1 2 1 2 3 1 1 3 3 ...3 3 2 k k k k k + + + + + En este caso partiré de la hipótesis inductiva: + 1 + + + + = - 1 2 3 1 1 3 3 ... 3 2 k k Si sumamos a ambos miembros 3k +1 , se tiene: + 1 + 1 + + + + = 3 - 1 + 2 1 1 1 3 3 ... 3 3k 3 2 k k + k+ Desarrollando la parte derecha de la igualdad se tiene: + 1 + 1 + 2 + + + = - + 1 3 1 2. 1 1 3 3 ... 3 2 3 k 3k k k+ +
  • 11. Sumando los términos semejantes destacados en rojo: + 1 + + 1 + 2 + + + = - + 1 3 1 2.3 1 1 3 3 ... 3 3 2 k k k k + 1 1 1 2 1 1 3 3 ... 3 3 .3 3 2 k k k + + + + + + + = - Como se tiene el producto de términos de igual base: 3.3k +1 , se coloca la misma base y se suman los exponentes: 3.3k +1 = 31.3k+1 = 31+k+1 = 3k +2 Por lo tanto tenemos: 2 1 2 1 1 1 3 3 ... 3 3 3 2 k k k + + + + + + + = - Comparando ésta ultima igualdad obtenida con la tesis o conclusión, que era: 2 1 2 1 3 1 1 3 3 ...3 3 2 k k k + + + + + + = - Se observa claramente que ambos términos de la parte derecha son iguales, por lo tanto P(k +1) es verdadera, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE: + 1 + + + + = - 1 2 3 1 1 3 3 ... 3 2 n n Para todo número natural n ³1. Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 8 Demuestre usando el principio de inducción que si a y b son números reales tales que 0 < a < b entonces +       <       n 1 n a a b b para todo número entero n ³ 0 . Solución Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 1) Demostremos que para n = 0 es verdadera la proposición.  a  n + 1  a  n  a  0 + 1 0 < ®<  a  ® a            < 1 ® <           a b b b b b b Por lo tanto P(0) es verdadera. 2) Supongamos que para n = k es verdadera.
  • 12. +       <       k 1 k a a b b (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, + + + 1 1 1 k k a a b b a a b b       <             <       + + 2 1 k k En este caso partiré de la tesis o conclusión: + +       <       k 2 k 1 a a b b Por un lado se tiene: + +         =           k 2 k 1 a a a b b b Por hipótesis de inducción: +       <       k 1 k a a b b , entonces: k 2 k 1 k a a a b b b a a b b + +         =         <               Claro está que: +           =         k k 1 a a a b b b Por lo tanto: + + +         =           a k 2 a k 1 a k 1 <  a    b b b  b  Es decir: + +   <   a k 2 a k 1 b  b        gracias a la hipótesis de inducción, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE: +       <       n 1 n a a b b Para todo número natural n ³ 0 .
  • 13. Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 9 Usa el método de inducción para demostrar que: (1- 0) + (2 -1) +...+ (n - (n -1)) = n , para todo número natural n ³1. Solución Justificación: Aplicando el método de inducción, se tiene: 1) Demostremos que para n =1 es verdadera la proposición. (1- (1-1)) =1®(1- 0) =1 Por lo tanto P(1) es verdadera. 2) Supongamos que para n = k es verdadera. (1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1)) = k (Hipótesis inductiva) Entonces debemos demostrar que siendo P(k) verdadera entonces P(k +1) es verdadera, es decir, (1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1))+ ((k +1) - (k +1-1)) = k +1 (1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1))+ ((k +1) - (k )) = k +1 En este caso partiré de la tesis o conclusión: (1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1)) + (k +1- k ) = k +1 Al cancelarse las k se tiene: (1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1))+ (1) = k + 1 Simplificando el 1 a ambos lados de la igualdad, se obtiene: (1- 0) + (2 -1) +...+ (k - (k -1)) = k Que es la hipótesis de inducción, en consecuencia: QUEDA DEMOSTRADO QUE: (1- 0) + (2 -1) +...+ (n - (n -1)) = n , para todo número natural n ³1 Respuesta: La proposición P(n) planteada es verdadera. Ejercicio 10
  • 14. Un árbol proyecta una sombra de 9,76m y al mismo tiempo, un palo que mide 0,92m proyecta una sombra de 0,67m ¿qué altura tiene el árbol? Solución Justificación: Ilustrando la situación, se tiene: Antes de responder la pregunta, recordemos el Teorema de Euclides: si dos triángulos son semejantes, sus lados correspondientes son proporcionales. Entonces: los rayos paralelos del sol forman el mismo ángulo con el árbol y con el palo. Puesto que ambos triángulos son rectángulos y tienen un ángulo agudo de la misma medida, entonces los triángulos son semejantes. Los lados correspondientes son proporcionales. Así, si denotamos " x" la altura del árbol, podremos escribir: 9,7 x = 0, 6 92 0,67 Despejando equis, se tiene: ( )( ) 8,9792 13,31 9,76 0 9 x = = = 0, 6 0, , 67 2 7 Respuesta: La altura del árbol es 13,31m
  • 15. A continuación se te presentaran una serie de ejercicios propuestos, ¿Por qué es importante resolverlos? Por que tú estarás solo en el examen y tu eres quien a las finales debes aprehender para tener éxito en la asignatura. Cualquier duda de los problemas que a continuación se te presentan, déjamelo saber, a través, de mi correo: jorgegranadillomat@gmail.com. Recuerda que en mi página en el apartado “novedades” en la sección “material durante el estudio” se encuentra un programa de nombre Mathype que es un excelente editor de ecuaciones con el cual podrás escribir tus dudas matemáticas, o escanea las páginas de tu cuaderno y envíame las dudas para darte respuesta a la brevedad posible. Por último recuerda resolver cada ejercicio bajo la estructura, justificación y respuesta, ya que en los exámenes de desarrollo deberás justificar todas y cada una de tus respuestas, de manera, que es importante que tomes el hábito de estructurar las soluciones de esta manera, siempre dando justificación y luego la respuesta. EJERCICIOS PROPUESTOS Ejercicio 1 Demostrar por inducción la siguiente propiedad: ( ) ( )( ) 1 1 2 1 3 n j n n n j j = + + Σ + = Ejercicio 2 Demostrar por inducción la siguiente propiedad: ( ) Σ = + 1 2 1 n k k k k = Ejercicio 3 Demostrar por inducción la siguiente fórmula: ( )2 2 n n 1 1 3 2 3 3 3 ... 3 4 n + + + + + = Explique cada paso del procedimiento. Ejercicio 4 Haciendo uso del principio de inducción completa, demostrar que: · 10 n + 1 + 10 n + 1 = 3
  • 16. 3 · significa, múltiplo de 3 Ejercicio 5 Encontrar el término general de la sucesión n a cuyos primeros cinco términos son: 2 + 3 m 4 + , 5 m 8 + , 7 m 16 + , 9 m 32 + , 11 m , donde m es el tercer dígito de su número de cédula de identidad. Ejercicio 6 Sea f :ℝ -{1}®ℝ la función definida por: ( ) 1 x f x x = + . Usa el método de inducción para demostrar que la derivada enésima de f está dada por la relación: ( ) ( ) ( ) 1 1 ! ( ) 1 1 n n n n f x x + + = - + Ejercicio 7 Considera la sucesión { } n n 1 a ³ , cuyo enésimo término es el primer número de la enésima fila de la siguiente tabla: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 21 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . De esta manera tenemos que: 1 a =1, 2 a = 2 , 3 a = 4 , 5 a = 7 , … Construye una sucesión por recurrencia que describa a la sucesión { } n n 1 a ³ . Ejercicio 8 Sea f :ℝ®ℝ la función definida por: f (x) = x2ex . Usa el método de inducción para demostrar que la derivada enésima de f está dada por la relación:
  • 17. ( ) ( ) ( 2 2 ( 1)) , 1 f n x = x + nx + n n - ex n ³ Ejercicio 9 Usa el método de inducción para demostrar que: n2 + 3 ³ 4n - 3 para todo número natural n ³ 2 Ejercicio 10 Dada la siguiente lista escríbela como una sucesión { } n n 1 a ³ . Sabiendo que sus términos siguen una cierta regla de formación. {6,11,16, 21, 26,31,...}