Nguyên lý quy nạp mạnh và sự tương đương logic
Phát biểu
Cho là mệnh đề với các số nguyên . Nếu đúng và với mọi số nguyên , giả thiết kéo theo đúng, thì đúng với mọi số nguyên . Hơn nữa, quy nạp mạnh, quy nạp thường và nguyên lý sắp thứ tự tốt tương đương logic với nhau.
Vì sao đúng?
Quy nạp mạnh cho phép ta sử dụng bất kỳ trường hợp trước đó nào với (chẳng hạn khi phân tích hoặc và trong hệ thức truy hồi Fibonacci) mà không cần thêm tiên đề nào ngoài quy nạp thường.
Phác thảo chứng minh
Đưa về quy nạp thường: Cho vị từ với , định nghĩa mệnh đề hội tích lũy . Tại chỉ số cơ sở , mệnh đề chỉ có một hạng tử , đúng theo giả thiết cơ sở của quy nạp mạnh.
**Bước quy nạp cho :** Cố định số nguyên và giả sử đúng. Theo định nghĩa của , tất cả các mệnh đề đều đúng. Giả thiết bước quy nạp mạnh khi đó suy ra cũng đúng.
Kết luận: Kết hợp với ta chứng minh được . Áp dụng nguyên lý quy nạp toán học thông thường cho , mệnh đề đúng với mọi số nguyên ; nói riêng, hạng tử cuối đúng với mọi .
Chủ đề chứa định lý này
Chứng minh từng bước
Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.
Tài liệu tham khảo
- Florian Cajori (1918). Origin of the Name 'Mathematical Induction' · DOI:10.1080/00029890.1918.11998404
- Solomon W. Golomb (1954). Checkerboards and Polyominoes · DOI:10.1080/00029890.1954.11988548
- David Bařina (2021). Convergence verification of the Collatz problem · DOI:10.1007/s11227-020-03368-x