EXERC´                 ¸˜
                               ICIOS DE DEMONSTRACOES

                                         (Escrito em L TEX)
                                                     A


   1. Prove que ´ par o produto de um n´mero par qualquer por um n´mero ´
                e                      u                          u     ımpar
qualquer.

Tomando x um n´mero par e y um n´mero ´
              u                 u     ımpar, temos que:

                                       x = 2k1 e y = 2k2 + 1

onde k1 , k2 ∈ Z.

                           xy = 2k1 (2k2 + 1) = 4k1 + 2k2 = 2(2k1 + k2 )

Admitindo 2(2k1 + k2 ) = k. Certamente k ∈ Z, par ou ´
                                                     ımpar.
Portanto, xy = 2k ´ um n´mero par.
                  e     u



   2. Sabendo que a soma e o produto de dois npumeros inteiros s˜o tamb´m
                                                                a      e
n´meros inteiros, prove que a soma de dois n´meros racionais ´ tamb´m um n´meo
 u                                          u                e     e      u
racional.

Hip´tese: A soma e o produto de dois n´meros inteiros s˜o tamb´m inteiros.
   o                                  u                a      e

                                                                         p1         p2
Considerando x e y n´meros racionais e dados por x =
                    u                                                    q1   ey=   q2 ,   com p1 , p2 , q1 , q2 ∈ Z.
Temos que a soma ´ dada por:
                 e
                                        p1       p2       p1 q2 +p2 q1
                               x+y =    q1   +   q2   =       q1 q2       ; q1 q2 = 0

Pela hip´tese apresentada, p1 q2 , p2 q1 , p1 q2 + p2 q1 e q1 q2 s˜o n´meros inteiros, portanto, x + y,
        o                                                         a u
por ser um quociente de dois n´meros inteiros, ´ um n´mero racional.
                              u                e     u



   3. Prove que 2 + 4 + 6 + · · · + 2n = n(n + 1).

Utilizando o Princ´
                  ıpio da Indu¸˜o Finita (PIF):
                              ca

i) Testando a propriedade para n = 1: 2 = 1(1 + 1) = 2 A propriedade ´ v´lida para n = 1.
                                                                     e a

ii) Hip´tese indutiva - P (k) : 2 + 4 + 6 + · · · + 2k = k(k + 1)
       o
Tese - P (k + 1) : 2 + 4 + 6 + · · · + 2k + 2k + 2 = (k + 1)(k + 2)

Assumindo a hip´tese como verdadeira devemos ter 2 + 4 + 6 + · · · + 2k +2k + 2 igual a (k +
               o
                                                                               k(k+1)
1)(k + 2).

Manipulando k(k + 1) + 2k + 2 temos:

               k(k + 1) + 2k + 2 = k 2 + k + 2k + 2 = k 2 + 3k + 2 = (k + 1)(k + 2)

Portanto a P (k + 1) ´ verdadeira e a propriedade ´ v´lida para qualquer n ≥ 1.
                     e                            e a

                                                          1

Demonstrações

  • 1.
    EXERC´ ¸˜ ICIOS DE DEMONSTRACOES (Escrito em L TEX) A 1. Prove que ´ par o produto de um n´mero par qualquer por um n´mero ´ e u u ımpar qualquer. Tomando x um n´mero par e y um n´mero ´ u u ımpar, temos que: x = 2k1 e y = 2k2 + 1 onde k1 , k2 ∈ Z. xy = 2k1 (2k2 + 1) = 4k1 + 2k2 = 2(2k1 + k2 ) Admitindo 2(2k1 + k2 ) = k. Certamente k ∈ Z, par ou ´ ımpar. Portanto, xy = 2k ´ um n´mero par. e u 2. Sabendo que a soma e o produto de dois npumeros inteiros s˜o tamb´m a e n´meros inteiros, prove que a soma de dois n´meros racionais ´ tamb´m um n´meo u u e e u racional. Hip´tese: A soma e o produto de dois n´meros inteiros s˜o tamb´m inteiros. o u a e p1 p2 Considerando x e y n´meros racionais e dados por x = u q1 ey= q2 , com p1 , p2 , q1 , q2 ∈ Z. Temos que a soma ´ dada por: e p1 p2 p1 q2 +p2 q1 x+y = q1 + q2 = q1 q2 ; q1 q2 = 0 Pela hip´tese apresentada, p1 q2 , p2 q1 , p1 q2 + p2 q1 e q1 q2 s˜o n´meros inteiros, portanto, x + y, o a u por ser um quociente de dois n´meros inteiros, ´ um n´mero racional. u e u 3. Prove que 2 + 4 + 6 + · · · + 2n = n(n + 1). Utilizando o Princ´ ıpio da Indu¸˜o Finita (PIF): ca i) Testando a propriedade para n = 1: 2 = 1(1 + 1) = 2 A propriedade ´ v´lida para n = 1. e a ii) Hip´tese indutiva - P (k) : 2 + 4 + 6 + · · · + 2k = k(k + 1) o Tese - P (k + 1) : 2 + 4 + 6 + · · · + 2k + 2k + 2 = (k + 1)(k + 2) Assumindo a hip´tese como verdadeira devemos ter 2 + 4 + 6 + · · · + 2k +2k + 2 igual a (k + o k(k+1) 1)(k + 2). Manipulando k(k + 1) + 2k + 2 temos: k(k + 1) + 2k + 2 = k 2 + k + 2k + 2 = k 2 + 3k + 2 = (k + 1)(k + 2) Portanto a P (k + 1) ´ verdadeira e a propriedade ´ v´lida para qualquer n ≥ 1. e e a 1