Метод полной математической индукции
Метод математической индукции — специальный метод доказательства, применяемый для доказательства истинности утверждений типа , то есть . Такие утверждения выражают тот факт, что некоторое свойство присуще каждому натуральному числу. Сейчас изложим суть этого метода. Формальной основой метода математической индукции служит одна из аксиом, называемая аксиомой индукции (или математической индукции) и выражающая свойство естественного отношения порядка, имеющегося на множестве всех натуральных чисел. Эта аксиома такова. Если свойством обладает число 1 и для всякого натурального числа из того, что оно обладает этим свойством, следует, что и непосредственно следующее за ним натуральное число также обладает им, то и всякое натуральное число обладает свойством Р. Символически, на языке логики предикатов, эта аксиома записывается так:

Эта аксиома дает следующий метод доказательства утверждений, выражающих некоторые свойства всех натуральных чисел. Если нужно доказать утверждение , где ("Всякое натуральное число обладает свойством "), достаточно установить истинность высказывания ("Число 1 обладает свойством ") и доказать, что , т.е. "Если обладает свойством , то этим свойством обладает и число , непосредственно следующее за ".
Таким образом, логическая схема доказательства методом математической индукции может быть представлена следующим образом:
(1):  — устанавливается проверкой; (2):  — доказывается; (3):  - из (1), (2) по правилу введения конъюнкции; (4):  — аксиома индукции; (5):  — из (3), (4) по правилу modus ponens.
При этом установление истинности утверждения называется основанием или базой индукции; предположение об истинности утверждения — предположением индукции; последующее доказательство истинности утверждения — шагом индукции.
Методом математической индукции доказано утверждение о том, что число двоичных наборов длины (упорядоченных n-ок), составленных из нулей и единиц, равно (теорема 10.3), о представлении булевых функций (теорема 10.5), теорема 15.4 о дедукции. Неоднократно применялась индукция по числу логических связок, входящих в формулу логики высказываний или предикатов (см. теоремы 2.2, 22.3, 22.5).
Если заметили ошибку, опечатку или есть предложения, напишите в комментариях.
|