Метод математической индукции




Для доказательства истинности некоторого утверждения А (n) при всех значениях натуральной переменной n, от которой оно зависит (начиная с n 0, n 0 Î N), часто используют метод математической индукции. Для этого необходимо сделать следующие три шага:

1. Проверить справедливость этого утверждения для n=1, т.е устанавливается истинность высказывания А(1). Эту часть доказательства называют базисом индукции.

2. Предполагается справедливость этого утверждения для n=k (предположение индукции).

3. Затем следует часть доказательства, называемая индукционным шагом. Доказывается справедливость этого утверждения для n=k+1 c учетом предполагаемой справедливости его для n=k, после чего делается вывод, что утверждение справедливо для любого натурального числа n, т.е. доказывают, что А(k) А(k+1).

Пример: Доказать справедливость формулы

(1.1)

для любого n Î N.

Решение. Используем метод математической индукции.

1. Проверяем справедливость равенства (1.1) при n =1. Для этого в равенстве (1.1) полагаем n =1, причем левая часть равенства будет состоять из одного слагаемого:

1 = 1 – выполняется.

2. Допускаем,что для n = k верно утверждение

(1.2)

3. Доказываем его истинность для n = k + 1:

Рассмотрим левую часть равенства (1.1):

Используем далее тот факт, что выражение в последних скобках, согласно (1.3), равно В итоге получаем

Правая часть равенства (1.1) для n = k + 1 имеет вид:

Очевидно, что левая и правая части равенства (1.2) при n = k + 1 равны.

Так как все три шага математической индукции реализованы, формула верна для любого n Î N.

Знаки общности и существования

Знак общности (all – A) заменяет слова «все», «всякий», «каждый», «любой».

Знак существования (exist – E) заменяется в словесных формулировках словами «существует», «найдется», «какой-нибудь», «хотя бы один».

Если P(x) – некоторое неопределенное высказывание, заданное на множестве М, то запись означает: для любого элемента х из множества М имеет место P(x).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Приведите примеры высказываний (истинных и ложных), которые можно записать одними только знаками, без слов.

2. Прочтите словами следующие высказывания, записанные знаками; какие из этих высказываний истинны, а какие ложны:

; ; ; ; ?

4. Сформулируйте отрицания следующих высказываний:

,

,

,

.

Для каждого из высказываний укажите, что является истинным: само высказывание или его отрицание.

5. Для каждого из следующих высказываний составьте отрицание, а затем двойное отрицание. Убедитесь, что двойное отрицание совпадает по смыслу с исходным высказыванием:

,

,

.

6. На множестве М, состоящем из чисел 1,2,…,10, задано неопределенное высказывание .

Составьте таблицы истинности неопределенных высказываний и .

7. На множестве N, состоящем из чисел 1,2,…,10, задано неопределенное высказывание:

.

Укажите все пары элементов множества N, для которых высказывание истинно. Имеются ли такие пары , для которых одно из высказываний , истинно, а другое ложно? Имеются ли такие пары , для которых оба высказывания , истинны? Имеются ли такие пары , для которых оба высказывания , ложны?

8. Запишите с помощью знаков следующие высказывания:

a. Каково бы ни было натуральное число х, найдется также такое натуральное число y, что - простое число;

b. Каково бы ни было натуральное число х, можно подобрать такое натуральное число y, что ;

c. Каково бы ни было натуральное число y, среди натуральных чисел найдется такое число х, что - четное число.

 

Домашнее задание: [1] ч.1, §1.1, №1.1, 1.3, §1.3, №1.1-1.3

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: