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exercícios <strong>de</strong> revisão<br />
16. Sejam m, n inteiros primos entre si e maiores que 1. Mostre que<br />
Sugestão: Calcule [ mk<br />
n<br />
n−1<br />
∑<br />
k=1<br />
17. Para que valores <strong>de</strong> n ∈ N,<br />
[ ] mk<br />
=<br />
n<br />
(m − 1)(n − 1)<br />
.<br />
2<br />
] [ ]<br />
+<br />
m(n−k)<br />
n<br />
, para k ∈ {1, . . . , n − 1}.<br />
n∑<br />
j<br />
j=1<br />
divi<strong>de</strong><br />
n∏<br />
j.<br />
j=1<br />
Os dois próximos exercícios são relativos à chamada série harmónica. O primeiro<br />
mostra que a sucessão (S n ) n∈N das somas parciais da série só é um número inteiro se<br />
n = 1. E o segundo refere-se às chamadas fracções egípcias, que são as somas <strong>de</strong> elementos<br />
diferentes da série harmónica. O exercício 2 fornece um algoritmo para escrever<br />
um número racional como fracção egípcia.<br />
1. Sejam n ∈ N e k a maior potência <strong>de</strong> 2 menor ou igual a n.<br />
a) Mostre que não existe a ∈ N tal que a < n, a ≠ 2 k e 2 k |a.<br />
b) Conclua que 1 + 1 2 + · · · + 1 n<br />
não é um inteiro.<br />
2. a) Mostre que, se n ∈ N então 1 n = 1<br />
n+1 + 1<br />
n(n+1) .<br />
b) Mostre que todo o número racional positivo é soma <strong>de</strong> um número finito <strong>de</strong><br />
termos (não necessariamente seguidos) da série harmónica.<br />
Nota: Usando o algoritmo referido acima<br />
2<br />
3<br />
= 1 3 + 1 3 = 1 3 + 1 4 + 1 12 .<br />
Mas existe uma <strong>de</strong>composição “mais simples”: 2 3 = 1 2 + 1 6 .<br />
6