Re: [中學] 強歸納法

看板Math作者 (1597463007)時間9年前 (2014/09/24 14:58), 9年前編輯推噓5(5014)
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: → Arton0306 : 但C(N,N)題目有寫了,雖然我覺得題目雙重定義怪怪的 09/24 00:46 : → Arton0306 : 比較困擾的是這個證明架構 用了很強的假設 09/24 00:49 : 推 LPH66 : 關於你這個問題, 數學歸納法有所謂的「強形式」 09/24 02:39 : → LPH66 : 一般的歸納法是「P(n-1)→P(n)」 09/24 02:40 : → LPH66 : 強形式是「P(0)且P(1)且...且P(n-1)→P(n)」 09/24 02:40 : → LPH66 : 只要確定到你時前面的真的都成立那就行了 09/24 02:40 : → LPH66 : 其他都是一樣的 09/24 02:41 : 推 LPH66 : 事實上, 適當改寫問題即可將強形式轉為一般形式: 09/24 02:58 : → LPH66 : 令 Q(n) 為「P(0)且P(1)且...且P(n)」 09/24 02:58 : → LPH66 : 那強形式的推導就能寫成「Q(n-1)→Q(n)」 09/24 02:59 : → LPH66 : 以你的例子來說, (B)部份的結論可以再多走一步 09/24 03:00 : → LPH66 : 把前提跟結論合起來就能得到下一次的前提了 09/24 03:00 : → LPH66 : 這即是我上面寫的 Q(n) 09/24 03:01 : → Arton0306 : L大可以回文嗎XD 看不是很懂 要怎麼證才會都用到前 09/24 13:56 : → Arton0306 : 面已經確定成立的 09/24 13:56 其實有的時候對證明來說能用不只前一個結果會讓證明好寫很多 舉個最經典的: 費氏數列通式的證明 由於已知的是這一項跟前兩項有關係 所以在這裡使用強型式的歸納法證明會比較好寫 (雖然在這兩個例子裡都只用到前面一兩個而已) 而兩個型式的歸納法其實是一樣的, 因為兩者的差別只在於那個 n=k 跟 n≦k 而已 形式上雖然如我推文所說的可以如此改寫 但對實際證明來說, 就算這樣改寫最後出來的證明其實差不多 可以比較以下兩段: (一些證明) P(0), P(1), ... P(B) 皆成立。 若 P(n) 對 n≦k 成立, 則 (一些跟 P(k)、P(k-1)、... 有關的推理) 故 P(k+1) 成立。 由(強型式)數學歸納法得 P(n) 對自然數 n 成立。 ===================================================== 令 Q(n) 表示 P(0), P(1), ... P(n) 皆成立。 (一些證明) Q(B) 成立。 若 Q(n) 對 n = k 成立, 則 P(k)、P(k-1)、... 成立,(一些跟 P(k)、P(k-1)、... 有關的推理) 故 P(k+1) 成立;跟 Q(k) 成立合起來證得 Q(k+1) 成立。 由(普通)數學歸納法得 Q(n) 對自然數 n≧B 成立;於是 P(n) 對自然數 n 成立。 可以看到其實最後的證明除了一些跟 P Q 有關的細節之外都是一樣的 所以這種強型式的歸納法就放心用吧 題目做多了就知道條件越多能用的材料就越多, 也會比較好做 -- 'Oh, Harry, don't you see?' Hermione breathed. 'If she could have done one thing to make absolutely sure that every single person in this school will read your interview, it was banning it!' ---'Harry Potter and the order of the phoenix', P513 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.112.30.46 ※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1411541902.A.905.html ※ 編輯: LPH66 (140.112.30.46), 09/24/2014 14:59:48

09/25 00:25, , 1F
感謝L大 再問一個問題 有沒有可能發生一個情況
09/25 00:25, 1F

09/25 00:25, , 2F
我用了一個錯誤的假設,卻證明出P(k+1)也成立了
09/25 00:25, 2F

09/25 00:36, , 3F
不能"用一個錯誤的假設 證出P(k+1)"應該也要證明@@
09/25 00:36, 3F
你這個問題可以用一個著名的例子來說明: 「所有馬都是同色」的「證明」 這個「證明」是這樣的: 一隻馬當然同色 現在假設任何 N≦K 隻馬都是同色 將 K+1 隻馬它們編號 1 ~ K+1 那麼 1~K 一共 K 隻馬同色, 2~K+1 這 K 隻馬也同色 它們有共同的 2~K 這些馬, 所以這 K+1 隻馬也是同色 這個「證明」的錯誤在於「共同的 2~K 這些馬」這句話只在 K≧2 成立 所以這個歸納要成立基礎要證到 2 才行 但就是這個 N=2 的狀況不成立, 所以整個推理也就不對了 ※ 編輯: LPH66 (123.195.39.85), 09/25/2014 00:46:37

09/25 00:45, , 4F
這例子我知道 拿掉某一隻馬x 和另一隻馬y 剩下的集
09/25 00:45, 4F

09/25 00:47, , 5F
合不一定有交集 所以P(k)=>P(k+1)無法證明
09/25 00:47, 5F

09/25 00:48, , 6F
等等喔 我沒看到修文XD
09/25 00:48, 6F

09/25 00:48, , 7F
因為要講的有點多所以直接修文XD
09/25 00:48, 7F

09/25 00:54, , 8F
這個例子我認為是 2~K可能為空集合 所以在inductive
09/25 00:54, 8F

09/25 00:54, , 9F
階段錯誤 是一個"假設錯誤 也無法證出P(k+1)"的例子
09/25 00:54, 9F

09/25 00:56, , 10F
但萬一有 假設錯 最後證出來怎麼辦xd 雖然我找不到
09/25 00:56, 10F

09/25 01:06, , 11F
換個方式思考這個例子, 它的推論在 K≧2 時確實成立
09/25 01:06, 11F

09/25 01:06, , 12F
所以 K=2 的狀況就是你所謂「假設錯但最後證出來」
09/25 01:06, 12F

09/25 01:07, , 13F
這裡的「假設錯」就是 N=2 不成立這件事
09/25 01:07, 13F

09/25 01:07, , 14F
你可以想像一個平行世界, 那裡任兩隻馬都確實同色
09/25 01:07, 14F

09/25 01:08, , 15F
這樣根據這個推論我們就能得到那世界的所有馬都同色
09/25 01:08, 15F

09/26 22:14, , 16F
我記得以前修離散的時候考過一個題目
09/26 22:14, 16F

09/26 22:15, , 17F
也是要找數學歸納法中證明的錯誤 題型記得跟
09/26 22:15, 17F

09/26 22:15, , 18F
min(x,y)有關 最後完成一個很神奇(是錯的)的結論
09/26 22:15, 18F

09/26 22:16, , 19F
不知道有沒有人知道題目 (希望有人看到這一篇)
09/26 22:16, 19F
文章代碼(AID): #1K8ckEa5 (Math)
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