博客
关于我
【数学】数学归纳法
阅读量:418 次
发布时间:2019-03-06

本文共 805 字,大约阅读时间需要 2 分钟。

数学归纳法是证明命题对所有正整数成立的一种重要技术。本文将介绍其两种主要形式,并通过实例展示其应用。

第一数学归纳法

第一数学归纳法通常分为三步:

  • 归纳奠基:验证当n=1时命题成立。
  • 归纳假设:假设当n=k时命题成立。
  • 归纳递推:由归纳假设推导出当n=k+1时命题也成立。
  • 通过这三步,可以证明命题对所有正整数n都成立。

    第二数学归纳法(完整归纳法)

    第二数学归纳法扩展了第一数学归纳法的应用范围:

  • 归纳奠基:验证当n=1和n=2时命题成立。
  • 归纳假设:假设当n≤k(k为正整数)时命题成立。
  • 归纳递推:由归纳假设推导出当n=k+1时命题也成立。
  • 通过这三步,可以证明命题对所有正整数n都成立。

    例子:数列收敛问题

    考虑数列{an}定义为:

    • a1 = 1
    • a_{n+1} + √(1 - an) = 0

    证明{an}收敛,并求lim_{n→∞}an。

    单调性证明

  • 初始验证:

    • a1 = 1 > a2 = 0,满足a1 > a2。
  • 归纳假设:

    • 假设对于某个k(k≥1),有ak-1 > ak。
  • 归纳递推:

    • 计算a_{k+1} = -√(1 - ak)。
    • 由于ak < ak-1,√(1 - ak) < √(1 - ak-1),因此a_{k+1} > a_k。
  • 通过递推可知,数列{an}单调递减。

    下界证明

  • 初始验证:

    • a1 = 1 > (-1 - √5)/2 ≈ -1.618。
  • 归纳假设:

    • 假设对于某个k,ak > (-1 - √5)/2。
  • 归纳递推:

    • 计算a_{k+1} = -√(1 - ak)。
    • 由于ak > (-1 - √5)/2,1 - ak < (3 + √5)/2 ≈ 1.618。
    • 因此,√(1 - ak) < √((3 + √5)/2) ≈ 1.272。
    • 所以,a_{k+1} = -√(1 - ak) > (-1 - √5)/2。
  • 通过递推可知,数列{an}下界为(-1 - √5)/2。

    转载地址:http://nftkz.baihongyu.com/

    你可能感兴趣的文章
    Python3:setup.py:完成所有任务的PIP安装(Build_ext+Install)
    查看>>
    python4.0 gil_Python 并发编程系列--1、浅谈GIL历史及对多线程的影响
    查看>>
    python60行绘图程序_天底下最简单的QT画图板,就一个类,60行代码
    查看>>
    Python: AES加密与解密
    查看>>
    Python: Range() 最大尺寸;动态的还是静态的?
    查看>>
    Python: Windows下用 multiprocessing 的深坑
    查看>>
    python:Could not find platform independent libraries <prefix>解决方法
    查看>>
    Python:datetime tzinfo 时区名称文档
    查看>>
    Python:deepcopy(list) vs new_list = old_list[:]
    查看>>
    Python:Google API - 从消息中获取 mimeTypes
    查看>>
    Python:Google API - 从消息中获取 mimeTypes
    查看>>
    Python:subprocess.call,stdout to file,stderr to file,在屏幕上实时显示stderr
    查看>>
    Python:TypeError:无法连接“str“和“int“对象
    查看>>
    Python:XPath 在 ElementTree 中不可用
    查看>>
    Python:从 FTP 服务器下载文件
    查看>>
    python:从列表中创建元组列表
    查看>>
    Python:从嵌套列表中删除重复项
    查看>>
    Python:从间隔映射到值
    查看>>
    Python:使用 shell=False 的子进程调用不起作用
    查看>>
    Python:修改 PATH 环境变量的平台无关方式
    查看>>