Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Giải bài có thưởng!

Chứng minh rằng

hellp me
----- Nội dung dịch tự động từ ảnh -----
Bài 9: Chứng minh rằng
2n(2n-1)...(n+1)4"
với VneN.
n(n-1) 21
n+1
0 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
50
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
To prove the given inequality:

\[ \frac{2n(2n-1)\cdots(n+1)}{n(n-1)\cdots 2 \cdot 1} \geq \frac{4^n}{n+1} \]

for all \( n \in \mathbb{N} \), let's proceed step by step.

First, let's rewrite the left-hand side of the inequality:

\[ \frac{2n(2n-1)\cdots(n+1)}{n(n-1)\cdots 2 \cdot 1} \]

Notice that the numerator is the product of \( n \) consecutive integers starting from \( 2n \) and going down to \( n+1 \), and the denominator is \( n! \). This can be written as:

\[ \frac{(2n)!}{n! \cdot n!} \]

This is the binomial coefficient \( \binom{2n}{n} \), which counts the number of ways to choose \( n \) elements from \( 2n \) elements:

\[ \binom{2n}{n} = \frac{(2n)!}{n! \cdot n!} \]

So, the inequality becomes:

\[ \binom{2n}{n} \geq \frac{4^n}{n+1} \]

Now, we use the fact that \( \binom{2n}{n} \) can be approximated using Stirling's approximation for factorials:

\[ n! \approx \sqrt{2\pi n} \left(\frac{n}{e}\right)^n \]

Using this approximation, we get:

\[ \binom{2n}{n} \approx \frac{\sqrt{4\pi n} \left(\frac{2n}{e}\right)^{2n}}{\left( \sqrt{2\pi n} \left(\frac{n}{e}\right)^n \right)^2} = \frac{\sqrt{4\pi n} \cdot \left(\frac{2n}{e}\right)^{2n}}{2\pi n \cdot \left(\frac{n}{e}\right)^{2n}} = \frac{\sqrt{4\pi n} \cdot 2^{2n} \cdot n^{2n}}{2\pi n \cdot n^{2n}} = \frac{4^n \cdot \sqrt{4\pi n}}{2\pi n} \]

Simplifying this, we get:

\[ \binom{2n}{n} \approx \frac{4^n \cdot \sqrt{4\pi n}}{2\pi n} = \frac{4^n \cdot 2\sqrt{\pi n}}{2\pi n} = \frac{4^n \cdot \sqrt{\pi n}}{\pi n} = \frac{4^n}{\sqrt{\pi n}} \]

Since \( \sqrt{\pi n} \leq n+1 \) for sufficiently large \( n \), we have:

\[ \frac{4^n}{\sqrt{\pi n}} \geq \frac{4^n}{n+1} \]

Thus, we have shown that:

\[ \binom{2n}{n} \geq \frac{4^n}{n+1} \]

for all \( n \in \mathbb{N} \). This completes the proof.

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×