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Por favor, demuestre que ${n\choose r} < (n+1)^r$ . ¡Mi prueba basada en la inducción es fea!

Me encontré con esta desigualdad en la conferencia 38 del canal de Youtube de la Universidad de Missouri:

Álgebra Universitaria - Clase 38 - El Teorema Binominal

El profesor nos pide en el minuto 1:01:00 del vídeo que demostremos que " $1001^{999} < 1000^{1000}$ " y arroja la desigualdad anterior como un hecho que podemos utilizar en nuestra demostración. Demostrando que " $1001^{999} < 1000^{1000}$ "utilizando la suposición de que ${n\choose r} < (n+1)^r$ es bastante fácil. Pero no quiero aceptar de memoria que ${n\choose r} < (n+1)^r$ . Así que traté de demostrarlo usando la inducción para cualquier valor de $r$ . He demostrado que el caso base cuando $r=1$ es cierto. Luego pasó a demostrar que si es cierto para cualquier $r$ , entonces es cierto para $r+1$ también. Aunque lo probé usando la inducción, es una prueba realmente fea y desordenada. Así que, por favor, dame una prueba limpia para esta desigualdad. Estoy seguro de que sería muy fácil para cualquier colaborador habitual de este foro. Gracias.

P.D.: Por favor, tened paciencia con mi palabrería en este momento. Es que todavía no sé cómo formatear mi texto o usar símbolos matemáticos en este foro (Será bueno que me digas de paso dónde aprender el código de marcado y formateo de este foro).

8voto

samt Puntos 633

Tenga en cuenta que

$$\binom{n}{r}=\frac{n!}{(n-r)!r!}=\prod_{k=1}^{r} \frac{n-(r-k)}{k}.$$

Así que tenemos que

$$\binom{n}{r} \leq n\cdot (n-1)\cdots (n-r+1) < (n+1)^r.$$

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