Matematisk induksjon

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Gå til: navigasjon, søk

Matematisk induksjon er en metode til å bevise at spesielle matematiske utsagn gjelder generelt for alle tall. Disse såkallte induksjons-bevisene er logisk bygget opp fra et enkelt regnestykke til også å gjelde for kompliserte problemer. Metoden er deduktiv, det vil si at resultatet er eksakt viten som er reproduserbar for alle tilsvarende problemstillinger. Metoden er mye brukt innen ingeniørfag og naturvitenskapene.

[rediger] Eksempel

  • Skal bevise at summen for alle naturlige tall kan skrives som:
1+2+3+...+n=\frac{n(n+1)}{2}, der n er et naturlig tall.


Første skritt er å bevise at uttrykket gjelder for 1.

\frac{n(n+1)}{2} \Rightarrow \frac{(1)(1+1)}{2}=1\, da n=1. Dermed har vi vist at uttrykket gjelder for n=1.

Neste skritt er å bevise at hvis uttrykket gjelder for n=k, medfører det at uttrykket også gjelder for k = n + 1.

  • Antar: 1+2+3+...+k = \frac{k(k+1)}{2}

Legger til k + 1 på begge sider og får:

1 + 2 + \cdots + k + (k + 1) = \frac{k(k + 1)}{2} + (k+ 1)

Regner ut høyresiden:


= \frac{k(k + 1)}{2} + \frac{2(k + 1)}{2}
= \frac{(k + 2)(k + 1)}{2}
= \frac{(k + 1)(k + 2)}{2}
= \frac{(k + 1)((k + 1) + 1)}{2}.

Dermed har vi:

1 + 2 + \cdots + (k + 1) = \frac{(k + 1)((k + 1) + 1)}{2}

og beviset er ferdig. Vi har nå bevist at uttrykket gjelder for n=1, og at hvis uttrykket gjelder for k, medfører det at uttrykket også gjelder for k+1. Induksjonsprinsippet sier dermed at uttrykket gjelder for alle naturlige tall n\ge1.

Personlige verktøy
Opprett en bok