maths.free › Combinatorics & Graph Theory › Induction › Mathematical Induction

Mathematical Induction

Now we move on to induction, the powerful twin of recursion. Let n be a positive integer.

Mathematical Induction

Now we move on to induction, the powerful twin of recursion.

Let \(n\) be a positive integer. Consider the following mathematical statements, each of which involve \(n\):

  1. \(2n+7 = 13\)
  2. \(3n-5=9\)
  3. \(n^2-5n+9=3\)
  4. \(8n-3 \lt 48\)
  5. \(8n-3 > 0\)
  6. \((n+3)(n+2) =n^2+5n+6\)
  7. \(n^2 -6n + 13 \ge 0\)

Such statements are called open statements. Open statements can be considered as equations, , statements that are valid for certain values of \(n\). Statement1 is valid only when \(n=3\). Statement2 is never valid, , it has no solutions among the positive integers. Statement3 has exactly two solutions, and Statement4 has six solutions. On the other hand, Statements5, 6 and7 are valid for all positive integers.

At this point, you are probably scratching your head, thinking that this discussion is trivial. But let's consider some statements that are a bit more complex.

  1. The sum of the first \(n\) positive integers is \(n(n+1)/2\).

  2. The sum of the first \(n\) odd positive integers is \(n^2\).

  3. \(n^n \ge n! + 4,000,000,000n2^n\) when \(n\ge 14\).

How can we establish the validity of such statements, provided of course that they are actually true? The starting point for providing an answer is the following property:

With a little thought, you should see that the is logically equivalent to the . If you haven't already done so, now might be a good time to look over on background material.

Now you Không máy tính nào có thể tính toán được nó, nhưng các mảnh của nó có thể tính toán được. Thử một trong những cách dưới đây, hoặc gõ theo ý bạn.

Để cho anh làm việc

Một tài khoản miễn phí thêm ghi chú vào mỗi bài học, ghi chép những gì bạn đã hoàn thành, các bài toán bạn giải quyết ở một nơi, và một giáo viên bạn có thể hỏi về trang này. Toán học là mở cho mọi người, dù có đăng nhập hay không.

Đăng ký Đăng nhập

Ký hiệu được dùng ở đây

Nhấn vào bất kỳ ký hiệu nào để xem định nghĩa đầy đủ, một bức ảnh, và ý nghĩa của từng chữ cái trong nó.

Câu hỏi người ta hỏi

Permutation or combination?

Ask whether order matters. A lock code is a permutation (order matters); a hand of cards is a combination (it does not).

What is a graph in this sense?

Dots (vertices) joined by lines (edges), not a plot. Road maps, social networks and molecules are graphs; questions like "is there a route" and "how few colours" are graph theory.

Một số phần của trang này được chuyển từ Keller & Trotter, Applied Combinatorics (CC BY-SA 4.0). Được nén lại và giải thích lại ở đây; lỗi là của chúng tôi.

More in Combinatorics & Graph Theory