Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
**61.** Докажем неравенство:
$$
\frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \ldots + \frac{1}{2017^2} < \frac{2016}{2017}
$$
Для любого натурального числа $n \ge 2$ справедливо неравенство:
$$
n^2 > n(n - 1)
$$
Отсюда следует, что:
$$
\frac{1}{n^2} < \frac{1}{(n - 1)n}
$$
Дробь вида $\frac{1}{(n - 1)n}$ можно представить в виде разности двух дробей:
$$
\frac{1}{(n - 1)n} = \frac{n - (n - 1)}{(n - 1)n} = \frac{1}{n - 1} - \frac{1}{n}
$$
Следовательно, для каждого слагаемого выполняется строгая оценка:
$$
\frac{1}{n^2} < \frac{1}{n - 1} - \frac{1}{n}
$$
Запишем эти неравенства для каждого слагаемого суммы:
при $n = 2$:
$$
\frac{1}{2^2} < \frac{1}{1 \cdot 2} = 1 - \frac{1}{2}
$$
при $n = 3$:
$$
\frac{1}{3^2} < \frac{1}{2 \cdot 3} = \frac{1}{2} - \frac{1}{3}
$$
при $n = 4$:
$$
\frac{1}{4^2} < \frac{1}{3 \cdot 4} = \frac{1}{3} - \frac{1}{4}
$$
$$
\dots
$$
при $n = 2017$:
$$
\frac{1}{2017^2} < \frac{1}{2016 \cdot 2017} = \frac{1}{2016} - \frac{1}{2017}
$$
Сложим почленно все эти неравенства:
$$
\frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \ldots + \frac{1}{2017^2} < \left(1 - \frac{1}{2}\right) + \left(\frac{1}{2} - \frac{1}{3}\right) + \left(\frac{1}{3} - \frac{1}{4}\right) + \ldots + \left(\frac{1}{2016} - \frac{1}{2017}\right)
$$
В правой части все промежуточные слагаемые взаимно уничтожаются:
$$
\left(1 - \frac{1}{2}\right) + \left(\frac{1}{2} - \frac{1}{3}\right) + \ldots + \left(\frac{1}{2016} - \frac{1}{2017}\right) = 1 - \frac{1}{2017} = \frac{2017 - 1}{2017} = \frac{2016}{2017}
$$
Таким образом, получаем:
$$
\frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \ldots + \frac{1}{2017^2} < \frac{2016}{2017}
$$
Неравенство доказано.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!