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Cómo mostrar $p_n < p_1 + p_2 + \cdots + p_{n-1}$?

¿Cómo se puede demostrar que, si $p_n$ indica el $n$th prime, $n > 3$, luego

$$p_n < p_1 + p_2 +\cdots + p_{n-1}$$

el uso de la Bertrand conjetura y la inducción?

Aquí es lo que he encontrado, pero no estoy seguro de si es correcto:

Deje $n=4$. A continuación, $p_4 = 7$, por lo tanto tenemos:

$$7 < 2+3+5 = 10.$$

Supongamos que el enunciado es verdadero para$n$, de modo que $p_n < p_1 + p_2 +\cdots + p_{n-1}$.

Queremos demostrar que esto es cierto para $n+1$.

$$p_{n+1} < p_1 + p_2 +\dotsc + p_{n-1} + p_n.$$

Pero se supone que $p_n < p_1 + p_2 +\cdots + p_{n-1}$, por lo tanto tenemos:

$$p_{n+1} < p_1 + p_2 +\cdots + p_{n-1} + p_n < p_n + p_n = 2p_n.$$

Sabemos que $p_n < p_{n+1}$, por lo tanto tenemos:

$p_n < p_{n+1} < 2p_n$, lo cual es cierto por la Bertrand conjetura. $\blacksquare$

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rlpowell Puntos 126

Parece que tienes el derecho básico de la idea, pero en la que escribió

$$p_{n+1} < p_1 + p_2 +\dotsc + p_{n-1} + p_n < p_n + p_n = 2p_n$$

la segunda desigualdad es malo. Sería mejor primera invocar Bertrand postulado para establecer $p_{n+1}\lt 2p_n$ y, a continuación, aplicar la hipótesis inductiva para obtener

$$p_{n+1}\lt2p_n=p_n+p_n\lt p_1+p_2+\cdots+p_{n-1}+p_n$$

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