אינדוקציה: הוכחה עם סימנים מתחלפים

סדרות · נושא 18 מתוך 22

הוכחות אינדוקטיביות של זהויות עם סימנים מתחלפים. בשלב המעבר יש לשים לב לסימן של (−1)k+1(-1)^{k+1} לעומת (−1)k(-1)^k, ולהתנהגות שונה בזוגי ואי-זוגי. מוצגת דוגמה מלאה.

עמוד 40
1 / 2

כלים אינטראקטיביים

הוכחת סכום עם סימנים מתחלפים

כללי הסימנים המתחלפים ושלוש דוגמאות מוכחות שלב אחר שלב: מבסיס להנחה למעבר.

שאלות נפוצות

מה הכלל לחזקה זוגית של מספר שלילי?

חזקה זוגית של כל מספר שלילי היא תמיד חיובית.
הכלל: (−a)2n=a2n(-a)^{2n} = a^{2n}.

דוגמה: (−5)4=54=625(-5)^4 = 5^4 = 625.

מה הכלל לחזקה אי-זוגית של מספר שלילי, ולמה הסימן תלוי ב-aa?

הכלל: (−a)2n−1=−a2n−1(-a)^{2n-1} = -a^{2n-1}.
הסימן של התוצאה נקבע לפי סימן aa.

אם aa חיובי: התוצאה שלילית.

אם aa שלילי: התוצאה חיובית.

דוגמה: (−5)3=−53=−125(-5)^3 = -5^3 = -125.

מה ההבדל בין מינוס בתוך הסוגריים לבין מינוס מחוץ לסוגריים בחזקה?

ב-(−5)2(-5)^2 המינוס בתוך הסוגריים הוא חלק מהבסיס.
התוצאה: (−5)2=25(-5)^2 = 25 (חיובי).

ב-−(5)2-(5)^2 המינוס מחוץ לחזקה ולא חלק מהבסיס.

התוצאה: −(5)2=−25-(5)^2 = -25 (שלילי).

הכלל: −(a)2n=−a2n-(a)^{2n} = -a^{2n}.

איך מאחדים את q⋅(−q)kq \cdot (-q)^k לחזקה אחת בשלב המעבר?

משתמשים בעובדה ש-q=−(−q)q = -(-q).
מכאן: q⋅(−q)k=−(−q)⋅(−q)kq \cdot (-q)^k = -(-q) \cdot (-q)^k.

לכן: −(−q)⋅(−q)k=−(−q)k+1-(-q) \cdot (-q)^k = -(-q)^{k+1}.

דוגמה: 5⋅(−5)k=−(−5)k+15 \cdot (-5)^k = -(-5)^{k+1}.

איך מפשטים (−1)k+2(-1)^{k+2} כאשר לא ידוע אם המעריך זוגי?

משתמשים בחוק חזקות: (−1)k+2=(−1)k+1⋅(−1)(-1)^{k+2} = (-1)^{k+1} \cdot (-1).
ומכיוון ש-(−1)1=−1(-1)^1 = -1, מקבלים: (−1)k+2=−(−1)k+1(-1)^{k+2} = -(-1)^{k+1}.

זה מאפשר להוציא גורם משותף בשלב המעבר.

דוגמה: (−1)k+2(k+1)2=−(−1)k+1(k+1)2(-1)^{k+2}(k+1)^2 = -(-1)^{k+1}(k+1)^2.

תרגול עצמי

טוען שאלות...

איך היה הנושא הזה?

סקירה