La inducción matemática funciona cuando tienes la siguiente configuración.
- Tienes una clase de problemas.
- Los problemas se pueden ordenar de más simples a más difíciles.
- Desea mostrar una propiedad, o producir una construcción, para toda la clase de problemas.
- Puede resolver el caso del problema más simple del conjunto.
- Puede resolver el caso de cualquier problema en el conjunto dado un problema más simple.
En este caso, se demuestra la propiedad para cada problema en el conjunto.
Déjame darte un ejemplo.
Reclamación
[math] \ forall n \ in \ mathbb {N} _0, 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {n} 2 ^ i = 2 ^ {n + 1} [/ math]
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Es decir, cada poder de dos se puede escribir como 1 + (la suma de todos los poderes de dos antes)
Esta expresión representa un conjunto infinito de problemas,
[matemáticas] 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {0} 2 ^ i = 2 ^ {0 + 1} [/ matemáticas]
[matemáticas] 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {1} 2 ^ i = 2 ^ {1 + 1} [/ matemáticas]
[matemáticas] 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {2} 2 ^ i = 2 ^ {2 + 1} [/ matemáticas]
… Etcétera.
Intentemos resolver el problema más simple primero
[matemáticas] 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {0} 2 ^ i \\ = 1 + 2 ^ 0 = 1 + 1 \\ = 2 \\ = 2 ^ 1 \\ = 2 ^ {0 + 1 }[/matemáticas]
Ahora, usando un problema más simple, podemos resolver uno más difícil. En este caso (y en la mayoría de los casos), el problema más simple que usamos es (n-1)
[matemáticas] 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {n-1} 2 ^ i = 2 ^ {(n-1) +1} [/ matemáticas]
Realizar un poco de álgebra
[matemáticas] 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {n-1} 2 ^ i = 2 ^ {(n-1) +1} \\\ Rightarrow 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {n- 1} 2 ^ i = 2 ^ {n} \\\ Rightarrow 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {n-1} 2 ^ i + 2 ^ n = 2 ^ n + 2 ^ n \\\ Rightarrow 1 + \ sum_ {i = 0} ^ {n} 2 ^ i = 2 ^ {n + 1} [/ matemáticas]
Y lo hemos resuelto para el más difícil, que, por inducción, lo hace cierto para cada caso.