Номер / задача 513 страница 146, ГДЗ по алгебре за 9 класс к учебнику Никольского
Учебник: Просвещение, 2024
Условие: *Задача Фаульхабера (Германия, 1580—1635).* Докажите, что для любого натурального $n$ выполняется равенство
$$1^5 + 2^5 + 3^5 + \ldots + n^5 = \frac{1}{12}(2n^6 + 6n^5 + 5n^4 - n^2).$$
Докажем по индукции, что для любого натурального выполняется равенство
База индукции. При левая часть равна
. Правая часть:
Равенство при
выполняется.
Индукционный переход. Предположим, что равенство выполняется при некотором
, т. е.
Тогда
Приведём к общему знаменателю:
Раскроем :
Сложим с :
Теперь вычислим, чему должна быть равна правая часть при
:
Раскроем каждое слагаемое:
Сложим:
Это совпадает с .
Таким образом, равенство выполняется для
. Следовательно, согласно принципу математической индукции равенство
верно при любом натуральном
.