作者yonex (诸法皆空)
看板tutor
标题Re: [讨论] 数学归纳法
时间Tue Apr 4 10:27:09 2006
※ 引述《jubilee (Liang)》之铭言:
: 1. 英文是mathematical induction....所以的确是演绎法
: 中文有误导之嫌
数学归纳法的本质就是演绎,并不是归纳....
数学归纳法可以用来证明定理,
但对於定理(公式)当初如何得来的,却无法提供任何提示....
关於这一点,以後我有机会再写专文讨论....
数学归纳法要讲的稍微详细,那肯定是非要写成一本小书才做的到
形式上有很多种面相与变形,
包括逆向数学归纳法、强数学归纳法、弹跳式的数学归纳法...等等
我的学识很贫弱,表达更是不堪....一本小书是不可能了
到时写个短篇专文聊表己见,倒勉强是可胜负荷....
: 2. 数学归纳法的应用范围不完全是自然数
数学归纳法是利用自然数系性质去证明定理的『特殊证明方法』
说法是这样:
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令A_n为一叙述且与自然数 n 有关
1.对某一自然数n_1,A_n_1成立(n_1不一定必须是1),且
2.对每一正整数 k≧n_1,若 A_k成立可『演绎』出A_k+1成立
便可能对於所有 n≧n_1,叙述A_n皆成立
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: 数学归纳法的过程为
: a. 证明n=某数时 等式成立(某数必须为实数)
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: b. 假设n=k时等式成立
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: c. 由b证明n=k+t时也成立(t并不限於1 只要是实数即可)
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以上做记号的地方均有误...
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我们不能自己任意把数学归纳法使用直觉去陈述
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除非我们『新的陈述』可以证明跟数学归纳法(Peano第五公设)等价
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数学归纳法完全等价於自然数系的『良序性原理』(well-ordering property)
自然数系非空子集必有最小元素,称为自然数系的『良序性原理』,
例如:{2,3,7,199}具有最小元素 2)
由此可见自然数系良序性原理相当直观,基本上他可以是个公设。
当我们接受他是公设时,可以拿来证明数学归纳法
换句话说,数学归纳法在某个公设系统的观点下是要『被证明』的...
当然也可以反向论证,最後得到等价叙述的结论....
数学归纳法许许多多面相的叙述,都需要被证明为等价後方可使用
也因此一旦使用後就不可以随意更改其文字内涵与精神
实数不具备良序性原理,而『正有理数』有良序性,但无後继者,
阁下的说法,无异於提出了一个数学定理的『假设』,
但将会被推翻是可以预期的...
原因讨论起来虽非长篇大论,却也不是三言两语就可以解决...
请恕我暂且停笔,容他日再多嘴了....
: Ex. 要证明n^2>3*n 明显可知n必须大於三
这个例子对於 n>3的实数均成立
不可使用数学归纳法,因为数学归纳法的本质在於自然数系的性质
实数系的基数>自然数系的基数
(可以想像实数的骨牌多於自然数的骨牌,用自然数的骨牌推不完实数的骨牌)
本题不适用数学归纳法,可使用直接证明法证明之....
: 3. 数学归纳法一次只能证明一边(往右或往左)
: 使用两次可拓展至负无限大到正无限大
原则上是可以的,最好是举例子出来...
通常对於整数成立的定理,我所知道的都是用直接证明法(这很可能是我的孤陋)
虽然我没亲眼看过这种数学归纳法的例子...
不过在下以为.....对於整数恒成立的例子,若要使用数归去证明...
定理本质上该是有对称的性质
因此使用两次数学归纳法跟一次并没有什麽不同,
所以变成只是....原命题加个绝对值的问题而已.....
若是没有对称性,自然以很难『归纳』出什麽结论
使用 直接证明法 或 间接证明法(归谬法)是反射性的直觉吧!
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◆ From: 203.67.110.216
※ 编辑: yonex 来自: 203.67.110.216 (04/04 10:38)
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