Aquí hay una prueba formal con todos los pasos descritos de manera muy explícita. La declaración correcta de este teorema es la siguiente:
Para cada número natural k mayor o igual a 1, existe un número natural tal que:
k (k + 1) (k + 2) = 6a
Esto se puede demostrar por inducción, para k = 1:
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1 (1 + 1) (1 + 2) = 6a
6 = 6a
a = 1
Para k = n + 1, el teorema establece:
(n + 1) (n + 2) (n + 3) = 6a
Para usar la hipótesis de inducción, expanda la multiplicación usando el último paréntesis:
(n + 1) (n + 2) (n + 3) =
(n + 1) (n + 2) n + (n + 1) (n + 2) 3 =
n (n + 1) (n + 2) +3 (n + 1) (n + 2)
Según la hipótesis de inducción, n (n + 1) (n + 2) es igual a 6b para algún número natural b. (n + 1) (n + 2) es un producto de un número impar y un número par, de ahí un número de la forma 2c para algún otro número natural c:
n (n + 1) (n + 2) = 6b
(n + 1) (n + 2) = 2c
Ahora solo sustituya esto en la expansión anterior:
(n + 1) (n + 2) (n + 3) =
n (n + 1) (n + 2) +3 (n + 1) (n + 2) =
6b + 3 * 2c =
6b + 6c =
6 (b + c)
a = b + c
Así que finalmente:
(n + 1) (n + 2) (n + 3) = 6 [(n (n + 1) (n + 2)) / 6 + ((n + 1) (n + 2)) / 2]
Con (n (n + 1) (n + 2)) / 6 + ((n + 1) (n + 2)) / 2 es un número natural, lo que debía probarse. Esta prueba también ilustra el hecho de que, teniendo un triple de números consecutivos y su producto, agregando a este producto el producto de los dos últimos números y el número 3 resulta en el producto de los siguientes tres números consecutivos, por ejemplo:
1 * 2 * 3 = 6
2 * 3 * 4 = 24 = 6 + 3 * (2 * 3)
3 * 4 * 5 = 60 = 24 + 3 * (3 * 4)
4 * 5 * 6 = 120 = 60 + 3 * (4 * 5)
5 * 6 * 7 = 210 = 120 + 3 * (5 * 6)
…