Riešenie - 2a. úloha

Nájdite formulu pre výpočet súčtu:   \sum_{i=1}^{n} { \frac{1}{(3i-2)}. \frac{1}{(3i+1)} } = \frac{1}{1.4} +\frac{1}{4.7}+\frac{1}{7.10}+... , kde  n je prirodzené číslo.

A) Skúmajme čiastkové súčty:
  1. pre  i=1 dostaneme:  \frac{1}{1.4} = \frac{1}{4}=\frac{1}{3.1+1}
  2. pre  i=2 dostaneme:  \frac{1}{1.4} +\frac{1}{4.7}= \frac{2}{7}=\frac{2}{3.2+1}
  3. pre  i=3 dostaneme:  \frac{1}{1.4} +\frac{1}{4.7}+\frac{7}{10}= \frac{3}{10}=\frac{3}{3.3+1}  
     Matematickou indukciou dokážte, že súčet  \frac{1}{1.4} +\frac{1}{4.7}+\frac{7}{10}+ ... sa rovná číslu   \frac{n}{3.n+1} .  
B) Rozkladom na parciálne zlomky
               \sum_{i=1}^{n} { \frac{1}{(3i-2)}. \frac{1}{(3i+1)} } = \frac{A}{(3i-2)}-\frac{B}{(3i+1)} určíme  A= \frac{1}{3} ,B=\frac{1}{3} . Potom
          \sum_{i=1}^{n}{ \frac{1}{(3i-2)}. \frac{1}{(3i+1)} } =\sum_{i=1}^{n}\frac{ \frac{1}{3} }{(3i-2)}-\frac{ \frac{1}{3} }{(3i+1)}= 
          = \frac{1}{3} [(1-\frac{1}{4})+(\frac{1}{4}-\frac{1}{7})+(\frac{1}{7}-\frac{1}{10})+...(\frac{1}{3n-2}-\frac{1}{3n+1})] ,
         odkiaľ dostaneme  s_n= \frac{1}{3} [1-\frac{1}{3n+1}] .   

Riešenie

\( .\)