Câu hỏi 32

Với n = 2 ta có: \({1 \over {2 + 1}} + {1 \over {2 + 2}} = {7 \over {12}} \Rightarrow \) Loại được các đáp án A, B, C. Ta chứng minh \({1 \over {n + 1}} + {1 \over {n + 2}} + ... + {1 \over {2n}} > {{13} \over {24}}\) đúng với mọi số nguyên dương n > 1.

Bất đẳng thức đúng với n = 2. Giả sử bất đẳng thức đúng đến n = k, tức là  \({1 \over {k + 1}} + {1 \over {k + 2}} + ... + {1 \over {2k}} > {{13} \over {24}}\), ta chứng minh bất đẳng thức đúng với n = k + 1, tức là cần phải chứng minh \({1 \over {k + 2}} + {1 \over {k + 3}} + ... + {1 \over {2\left( {k + 1} \right)}} > {{13} \over {24}}\)

Ta có:

\(\eqalign{  & {1 \over {k + 2}} + {1 \over {k + 3}} + ... + {1 \over {2\left( {k + 1} \right)}} = {1 \over {k + 2}} + {1 \over {k + 3}} + ... + {1 \over {k + 1 + k - 1}} + {1 \over {k + 1 + k}} + {1 \over {k + 1 + k + 1}}  \cr   &  > {{13} \over {24}} - {1 \over {k + 1}} + {1 \over {2k + 1}} + {1 \over {2k + 2}}. \cr} \)

Cần chứng minh \( - {1 \over {k + 1}} + {1 \over {2k + 1}} + {1 \over {2k + 2}} > 0\)

Ta có:

\(\eqalign{  &  - {1 \over {k + 1}} + {1 \over {2k + 1}} + {1 \over {2k + 2}} = {{ - 4{k^2} - 6k - 2 + 2{k^2} + 4k + 2 + 2{k^2} + 3k + 1} \over {\left( {k + 1} \right)\left( {2k + 1} \right)\left( {2k + 2} \right)}}  \cr   &  = {{k + 1} \over {\left( {k + 1} \right)\left( {2k + 1} \right)\left( {2k + 2} \right)}} = {1 \over {\left( {2k + 1} \right)\left( {2k + 2} \right)}} > 0  \cr   &  \Rightarrow  - {1 \over {k + 1}} + {1 \over {2k + 1}} + {1 \over {2k + 2}} > 0  \cr   &  \Rightarrow {{13} \over {24}} - {1 \over {k + 1}} + {1 \over {2k + 1}} + {1 \over {2k + 2}} > {{13} \over {24}} \cr} \)

Bất đẳng thức đúng với n = k + 1.

Chọn D.