数学归纳法的证明过程中,归纳假设是对于一个给定的自然数 n,假设命题对于所有小于 n 的自然数都成立,然后通过这个假设证明当 n = k+1 时,命题也成立。也就是说,假设命题对于 n=k 成立,然后证明当 n=k+1 时,命题也成立。
具体的证明步骤如下:
基础步骤(Base Case):首先证明当 n=1 时命题成立。归纳假设(Inductive Hypothesis):假设对于任意一个自然数 k,当 n=k 时命题成立。归纳步骤(Inductive Step):证明当 n=k+1 时命题也成立,即利用归纳假设证明 n=k+1 时命题成立。一个经典的例子是证明所有正整数的和公式:1+2+3+...+n = n*(n+1)/2。证明过程如下:
基础步骤:当 n=1 时,1 = 1*(1+1)/2,命题成立。归纳假设:假设对于任意一个自然数 k,当 n=k 时命题成立,即1+2+3+...+k = k*(k+1)/2。归纳步骤:证明当 n=k+1 时,1+2+3+...+k+(k+1) = (k+1)(k+2)/2。根据归纳假设,前面的和为 k(k+1)/2,加上 k+1 后变为 (k+1)*(k+2)/2,符合命题。通过数学归纳法可以证明很多数学命题的成立,是一种重要的证明方法。
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