ការពន្យល់អំពីអាំងឌុចស្យុងគណិតវិទ្យា។ ឧទាហរណ៍នៃការបញ្ចូល

វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា

សេចក្តីផ្តើម

ផ្នែក​ដ៏​សំខាន់

  1. ការបញ្ចូលពេញលេញនិងមិនពេញលេញ
  2. គោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា
  3. វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា
  4. ដំណោះស្រាយឧទាហរណ៍
  5. សមភាព
  6. ការបែងចែកលេខ
  7. វិសមភាព

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

បញ្ជីអក្សរសិល្ប៍ដែលបានប្រើ

សេចក្តីផ្តើម

វិធីសាស្រ្តដកយក និងអាំងឌុចស្យុង គឺជាមូលដ្ឋាននៃការស្រាវជ្រាវគណិតវិទ្យាណាមួយ។ វិធីសាស្រ្តកាត់កងនៃហេតុផលគឺការវែកញែកពីទូទៅទៅពិសេស, i.e. ការវែកញែក ចំណុចចាប់ផ្តើម ដែលជាលទ្ធផលទូទៅ ហើយចំណុចចុងក្រោយ គឺជាលទ្ធផលជាក់លាក់។ អាំងឌុចស្យុងត្រូវបានអនុវត្តនៅពេលឆ្លងពីលទ្ធផលជាក់លាក់ទៅលទ្ធផលទូទៅពោលគឺឧ។ គឺផ្ទុយពីវិធីសាស្ត្រដក។

វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាអាចប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវឌ្ឍនភាព។ យើងចាប់ផ្តើមពីកម្រិតទាបបំផុត ដែលជាលទ្ធផលនៃការគិតឡូជីខល យើងមកខ្ពស់បំផុត។ មនុស្សតែងតែខិតខំដើម្បីភាពរីកចម្រើន សម្រាប់សមត្ថភាពក្នុងការអភិវឌ្ឍការគិតរបស់គាត់ប្រកបដោយតក្កវិជ្ជា ដែលមានន័យថាធម្មជាតិបានកំណត់គាត់ឱ្យគិតដោយប្រយោល។

ទោះបីជាវិស័យនៃការអនុវត្តវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាបានរីកចម្រើនក៏ដោយ ពេលវេលាតិចតួចត្រូវបានឧទ្ទិសដល់វានៅក្នុងកម្មវិធីសិក្សារបស់សាលា។ ជាការប្រសើរណាស់, និយាយថាមនុស្សដែលមានប្រយោជន៍នឹងត្រូវបាននាំយកមកដោយមេរៀនពីរឬបីដែលគាត់បានឮប្រាំពាក្យនៃទ្រឹស្តី, ដោះស្រាយបញ្ហាបុព្វកាលប្រាំ, ហើយជាលទ្ធផល, ទទួលបានប្រាំដោយមិនដឹងអ្វីទាំងអស់។

ប៉ុន្តែនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់ - ដើម្បីអាចគិតដោយប្រយោលបាន។

ផ្នែក​ដ៏​សំខាន់

នៅក្នុងអត្ថន័យដើមរបស់វា ពាក្យ "សេចក្តីផ្តើម" ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះការវែកញែក ដែលការសន្និដ្ឋានទូទៅត្រូវបានទទួលដោយផ្អែកលើសេចក្តីថ្លែងការណ៍ជាក់លាក់មួយចំនួន។ វិធីសាស្រ្តសាមញ្ញបំផុតនៃការវែកញែកនៃប្រភេទនេះគឺការបញ្ចូលពេញលេញ។ នេះគឺជាឧទាហរណ៍នៃការវែកញែកបែបនេះ។

អនុញ្ញាតឱ្យវាតម្រូវឱ្យបង្កើតថារាល់លេខគូធម្មជាតិ n ក្នុង 4< n < 20 представимо в виде суммы двух простых чисел. Для этого возьмём все такие числа и выпишем соответствующие разложения:

4=2+2; 6=3+3; 8=5+3; 10=7+3; 12=7+5;

14=7+7; 16=11+5; 18=13+5; 20=13+7.

សមភាពទាំងប្រាំបួននេះបង្ហាញថាចំនួនចំណាប់អារម្មណ៍នីមួយៗចំពោះយើងគឺពិតជាតំណាងឱ្យផលបូកនៃលក្ខខណ្ឌសំខាន់ពីរ។

ដូច្នេះ ការបញ្ចូលពេញលេញគឺថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ទូទៅត្រូវបានបង្ហាញដាច់ដោយឡែកពីគ្នាក្នុងចំនួនកំណត់នៃករណីដែលអាចកើតមាន។

ជួនកាលលទ្ធផលទូទៅអាចត្រូវបានព្យាករណ៍បន្ទាប់ពីបានពិចារណាមិនមែនទាំងអស់ ប៉ុន្តែជាករណីពិសេសមួយចំនួនធំ (ហៅថាការបញ្ចូលមិនពេញលេញ)។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លទ្ធផលដែលទទួលបានដោយការបញ្ចូលមិនពេញលេញ នៅតែគ្រាន់តែជាសម្មតិកម្មមួយ រហូតទាល់តែវាត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយហេតុផលគណិតវិទ្យាពិតប្រាកដ ដែលគ្របដណ្តប់ករណីពិសេសទាំងអស់។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ការបញ្ចូលមិនពេញលេញនៅក្នុងគណិតវិទ្យា មិនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាវិធីសាស្ត្រស្របច្បាប់នៃភស្តុតាងដ៏តឹងរឹងនោះទេ ប៉ុន្តែជាវិធីសាស្ត្រដ៏មានអានុភាពសម្រាប់ស្វែងរកការពិតថ្មី។

ជាឧទាហរណ៍ វាត្រូវបានទាមទារដើម្បីស្វែងរកផលបូកនៃលេខសេសដំបូង n ជាប់គ្នា។ ពិចារណាករណីពិសេស៖

1+3+5+7+9=25=5 2

បន្ទាប់ពីពិចារណាករណីពិសេសមួយចំនួននេះ ការសន្និដ្ឋានទូទៅខាងក្រោមបង្ហាញដោយខ្លួនវាផ្ទាល់៖

1+3+5+…+(2n-1)=n 2

ទាំងនោះ។ ផលបូកនៃលេខសេសដំបូង n ជាប់គ្នាគឺ n 2

ជាការពិតណាស់ ការសង្កេតដែលបានធ្វើឡើង មិនទាន់អាចធ្វើជាភស្តុតាងនៃសុពលភាពនៃរូបមន្តខាងលើនៅឡើយទេ។

ការបញ្ចូលពេញលេញមានកម្មវិធីកំណត់ក្នុងគណិតវិទ្យាប៉ុណ្ណោះ។ សេចក្តីថ្លែងការណ៍គណិតវិទ្យាដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ជាច្រើនគ្របដណ្តប់លើចំនួនករណីពិសេសគ្មានដែនកំណត់ ហើយយើងមិនអាចធ្វើតេស្តរកចំនួនករណីគ្មានកំណត់បានទេ។ ការបញ្ចូលមិនពេញលេញតែងតែនាំទៅរកលទ្ធផលខុស។

ក្នុងករណីជាច្រើន ផ្លូវចេញពីការលំបាកបែបនេះ គឺត្រូវងាកទៅរកវិធីសាស្ត្រពិសេសនៃការវែកញែក ដែលហៅថា វិធីសាស្ត្រនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។ វាមានដូចខាងក្រោម។

អនុញ្ញាតឱ្យវាចាំបាច់ដើម្បីបញ្ជាក់សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ជាក់លាក់មួយសម្រាប់ចំនួនធម្មជាតិ n (ឧទាហរណ៍ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្ហាញថាផលបូកនៃលេខសេសដំបូងគឺស្មើនឹង n 2)។ ការផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយផ្ទាល់នៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះសម្រាប់តម្លៃនីមួយៗនៃ n គឺមិនអាចទៅរួចនោះទេ ចាប់តាំងពីសំណុំនៃលេខធម្មជាតិគឺគ្មានកំណត់។ ដើម្បីបញ្ជាក់សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះ ដំបូងពិនិត្យមើលសុពលភាពរបស់វាសម្រាប់ n=1។ បន្ទាប់មកវាត្រូវបានបង្ហាញថាសម្រាប់តម្លៃធម្មជាតិណាមួយនៃ k សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលកំពុងពិចារណាសម្រាប់ n=k បង្កប់ន័យសុពលភាពរបស់វាសម្រាប់ n=k+1 ផងដែរ។

បន្ទាប់មកការអះអាងត្រូវបានចាត់ទុកថាបង្ហាញឱ្យឃើញសម្រាប់ n ។ ជាការពិត សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=1។ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មក វាក៏មានសុពលភាពសម្រាប់លេខបន្ទាប់ n=1+1=2។ សុពលភាពនៃការអះអាងសម្រាប់ n=2 បង្កប់ន័យសុពលភាពរបស់វាសម្រាប់ n=2+

1=3។ នេះបង្កប់ន័យសុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍សម្រាប់ n=4 ហើយដូច្នេះនៅលើ។ វាច្បាស់ណាស់ថានៅទីបញ្ចប់យើងនឹងឈានដល់លេខធម្មជាតិណាមួយ n ។ អាស្រ័យហេតុនេះ សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n ។

ដោយសង្ខេបនូវអ្វីដែលបាននិយាយ យើងបង្កើតគោលការណ៍ទូទៅដូចខាងក្រោម។

គោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។

ប្រសិនបើប្រយោគ A(n) ដែលអាស្រ័យលើចំនួនធម្មជាតិ n គឺពិតសម្រាប់ n=1 ហើយពីការពិតដែលថាវាពិតសម្រាប់ n=k (ដែល k ជាលេខធម្មជាតិណាមួយ) វាធ្វើតាមវាផងដែរ។ ពិតសម្រាប់លេខបន្ទាប់ n=k +1 បន្ទាប់មកសន្មត់ A(n) គឺពិតសម្រាប់លេខធម្មជាតិណាមួយ n ។

ក្នុងករណីមួយចំនួន វាអាចចាំបាច់ដើម្បីបញ្ជាក់សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ជាក់លាក់មួយ មិនមែនសម្រាប់លេខធម្មជាតិទាំងអស់នោះទេ ប៉ុន្តែសម្រាប់តែ n>p ដែល p គឺជាលេខធម្មជាតិថេរ។ ក្នុង​ករណី​នេះ គោលការណ៍​នៃ​ការ​បញ្ចូល​គណិតវិទ្យា​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដូច​ខាង​ក្រោម។

ប្រសិនបើសំណើ A(n) ពិតសម្រាប់ n=p ហើយប្រសិនបើ A(k)ÞA(k+1) សម្រាប់ k>p ណាមួយ នោះសំណើ A(n) គឺពិតសម្រាប់ n>p ណាមួយ។

ភស្តុតាងដោយវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាត្រូវបានអនុវត្តដូចខាងក្រោម។ ជាដំបូង ការអះអាងដែលត្រូវបង្ហាញគឺត្រូវបានពិនិត្យសម្រាប់ n=1, i.e., ការពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ A(1) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ផ្នែក​នៃ​ភស្តុតាង​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ថា មូលដ្ឋាន​នៃ​ការ​ចាប់​ផ្តើម។ នេះត្រូវបានបន្តដោយផ្នែកនៃភស្តុតាងដែលហៅថា ជំហានចាប់ផ្តើម។ នៅក្នុងផ្នែកនេះ សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍សម្រាប់ n=k+1 ត្រូវបានបង្ហាញក្រោមការសន្មត់ថា សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=k (ការសន្មត់បញ្ចូល) i.e. បញ្ជាក់ A(k)ÞA(k+1)។

បង្ហាញថា 1+3+5+…+(2n-1)=n 2 ។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) យើងមាន n=1=1 2 ។ អាស្រ័យហេតុនេះ

សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=1, i.e. ក(១) គឺពិត។

2) ចូរយើងបង្ហាញថា A(k)ÞA(k+1)។

អនុញ្ញាតឱ្យ k ជាលេខធម្មជាតិណាមួយ ហើយទុកឱ្យសេចក្តីថ្លែងការណ៍ជាការពិតសម្រាប់ n=k, i.e.

1+3+5+…+(2k-1)=k 2 ។

ចូរយើងបញ្ជាក់ថា បន្ទាប់មកការអះអាងក៏ជាការពិតសម្រាប់លេខធម្មជាតិបន្ទាប់ n=k+1, i.e. អ្វី

1+3+5+…+(2k+1)=(k+1) 2 .

ជា​ការ​ពិត,

1+3+5+…+(2k-1)+(2k+1)=k 2 +2k+1=(k+1) 2 .

ដូច្នេះ A(k)ÞA(k+1)។ ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា យើងសន្និដ្ឋានថា ការសន្មត A(n) គឺពិតសម្រាប់ nON ណាមួយ។

បញ្ជាក់

1+x+x 2 +x 3 +…+x n =(x n+1 -1)/(x-1) ដែល x¹1

ដំណោះស្រាយ៖ 1) សម្រាប់ n=1 យើងទទួលបាន

1+x=(x 2 -1)/(x-1)=(x-1)(x+1)/(x-1)=x+1

ដូច្នេះសម្រាប់ n=1 រូបមន្តគឺពិត; ក(១) គឺពិត។

2) ទុក k ជាលេខធម្មជាតិណាមួយ ហើយទុករូបមន្តពិតសម្រាប់ n=k, i.e.

1 + x + x 2 + x 3 + ... + x k \u003d (x k + 1 -1) / (x-1) ។

អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញថាសមភាព

1+x+x 2 +x 3 +…+x k +x k+1 =(x k+2 -1)/(x-1)។

ជា​ការ​ពិត

1+х+х 2 +x 3 +…+х k +x k+1 =(1+x+x 2 +x 3 +…+x k)+x k+1 =

=(x k+1 -1)/(x-1)+x k+1 =(x k+2 -1)/(x-1)។

ដូច្នេះ A(k)ÞA(k+1)។ ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃ induction គណិតវិទ្យា យើងសន្និដ្ឋានថារូបមន្តគឺពិតសម្រាប់ចំនួនធម្មជាតិណាមួយ n ។

បង្ហាញថាចំនួនអង្កត់ទ្រូងនៃប៉ោង n-gon គឺ n(n-3)/2។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) សម្រាប់ n=3 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត

និង 3 គឺត្រឹមត្រូវ, ដោយសារតែនៅក្នុងត្រីកោណមួយ។

 A 3 =3(3-3)/2=0 អង្កត់ទ្រូង;

A 2 A(3) គឺពិត។

2) ឧបមាថានៅក្នុងណាមួយ។

ប៉ោង k-gon has-

A 1 sya A k \u003d k (k-3) / 2 អង្កត់ទ្រូង។

A k អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញថាបន្ទាប់មកនៅក្នុងប៉ោងមួយ។

(k+1)-លេខហ្គន

អង្កត់ទ្រូង A k+1 =(k+1)(k-2)/2 ។

អនុញ្ញាតឱ្យ А 1 А 2 А 3 …A k A k+1 -convex (k+1)-angle ។ តោះគូរអង្កត់ទ្រូង A 1 A k នៅក្នុងវា។ ដើម្បីរាប់ចំនួនសរុបនៃអង្កត់ទ្រូងរបស់នេះ (k + 1)-gon អ្នកត្រូវរាប់ចំនួនអង្កត់ទ្រូងក្នុង k-gon A 1 A 2 ...A k បន្ថែម k-2 ទៅលេខលទ្ធផល i.e. ចំនួនអង្កត់ទ្រូងនៃ (k+1)-gon ដែលចេញពីចំនុចកំពូល A k+1 ហើយលើសពីនេះទៀតអង្កត់ទ្រូង A 1 A k គួរតែត្រូវបានយកមកពិចារណា។

ដោយវិធីនេះ

 k+1 = k +(k-2)+1=k(k-3)/2+k-1=(k+1)(k-2)/2។

ដូច្នេះ A(k)ÞA(k+1)។ ដោយ​សារ​គោលការណ៍​នៃ​ការ​បញ្ចូល​គណិតវិទ្យា សេចក្តីថ្លែងការណ៍​គឺ​ពិត​សម្រាប់​ប៉ោង​ណា​មួយ n-gon ។

បង្ហាញថាសម្រាប់សេចក្តីថ្លែងការណ៍ណាមួយគឺពិត៖

1 2 +2 2 +3 2 +…+n 2 =n(n+1)(2n+1)/6។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 បន្ទាប់មក

X 1 \u003d 1 2 \u003d 1 (1 + 1) (2 + 1) / 6 \u003d 1 ។

ដូច្នេះសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។

2) សន្មតថា n = k

X k \u003d k 2 \u003d k (k + 1) (2k + 1) / 6 ។

3) ពិចារណាសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះសម្រាប់ n=k+1

Xk+1 =(k+1)(k+2)(2k+3)/6។

X k+1 =1 2 +2 2 +3 2 +…+k 2 +(k+1) 2 =k(k+1)(2k+1)/6+ +(k+1) 2 =(k (k+1)(2k+1)+6(k+1) 2)/6=(k+1)(k(2k+1)+

6(k+1))/6=(k+1)(2k 2 +7k+6)/6=(k+1)(2(k+3/2)(k+

2))/6=(k+1)(k+2)(2k+3)/6។

យើងបានបង្ហាញសុពលភាពនៃសមភាពសម្រាប់ n = k + 1 ដូច្នេះដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយ។

បង្ហាញថាសមភាពធម្មជាតិណាមួយគឺពិត៖

1 3 +2 3 +3 3 +…+n 3 =n 2 (n+1) 2/4 ។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 ។

បន្ទាប់មក X 1 = 1 3 = 1 2 (1 + 1) 2 / 4 = 1 ។

យើងឃើញថាសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។

2) សន្មតថាសមភាពគឺពិតសម្រាប់ n = k

X k \u003d k 2 (k + 1) 2 / 4 ។

3) ចូរយើងបង្ហាញការពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះសម្រាប់ n=k+1, i.e.

X k+1 =(k+1) 2 (k+2) 2/4 ។ X k+1 =1 3 +2 3 +…+k 3 +(k+1) 3 =k 2 (k+1) 2 /4+(k+1) 3 =(k 2 (k++1) 2 +4(k+1) 3)/4=(k+1) 2 (k 2 +4k+4)/4=(k+1) 2 (k+2) 2/4។

តាមភស្តុតាងខាងលើ វាច្បាស់ណាស់ថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=k+1 ដូច្នេះសមភាពគឺពិតសម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយ។

បញ្ជាក់

((2 3 +1)/(2 3 -1))´((3 3 +1)/(3 3 -1))´…´((n 3 +1)/(n 3 -1))= 3n(n+1)/2(n 2 +n+1) ដែល n> 2 ។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) សម្រាប់ n=2 អត្តសញ្ញាណមើលទៅដូច៖ (2 3 +1)/(2 3 -1)=(3´2´3)/2(2 2 +2+1),

ទាំងនោះ។ វា​ជា​ការ​ត្រឹមត្រូវ។

2) សន្មតថាកន្សោមគឺពិតសម្រាប់ n = k

(2 3 +1)/(2 3 -1)´…´(k 3 +1)/(k 3 -1)=3k(k+1)/2(k 2 +k+1)។

3) យើងនឹងបញ្ជាក់ភាពត្រឹមត្រូវនៃកន្សោមសម្រាប់ n=k+1។

(((2 3 +1)/(2 3 -1))´…´((k 3 +1)/(k 3 -1)))´(((k+1)3 +

1)/((k+1) 3 -1))=(3k(k+1)/2(k 2+k+1)))´((k+2)((k+

1) 2 -(k+1)+1)/k((k+1) 2 +(k+1)+1))=3(k+1)(k+2)/2´

´((k+1)2 +(k+1)+1)។

យើងបានបង្ហាញសុពលភាពនៃសមភាពសម្រាប់ n=k+1 ដូច្នេះហើយ ដោយសារវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n>2 ណាមួយ។

បញ្ជាក់

1 3 -2 3 +3 3 -4 3 +…+(2n-1) 3 -(2n) 3 =-n 2 (4n+3)

សម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ n ។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 បន្ទាប់មក

1 3 -2 3 =-1 3 (4+3); -7=-7.

2) សន្មតថា n = k បន្ទាប់មក

1 3 -2 3 +3 3 -4 3 +…+(2k-1) 3 -(2k) 3 =-k 2 (4k+3)។

3) ចូរយើងបង្ហាញការពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះសម្រាប់ n=k+1

(1 3 -2 3 +…+(2k-1) 3 -(2k) 3)+(2k+1)3 -(2k+2)3 =-k 2 (4k+3)+

+(2k+1) 3 -(2k+2) 3 =-(k+1) 3 (4(k+1)+3)។

សុពលភាពនៃសមភាពសម្រាប់ n=k+1 ក៏ត្រូវបានបង្ហាញផងដែរ ដូច្នេះសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ចំនួនធម្មជាតិ n ។

បញ្ជាក់ពីសុពលភាពនៃអត្តសញ្ញាណ

(1 2/1´3)+(2 2/3´5)+…+(n 2 /(2n-1)´(2n+1))=n(n+1)/2(2n+1)

សម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ n ។

1) សម្រាប់ n=1 អត្តសញ្ញាណគឺពិត 1 2/1´3=1(1+1)/2(2+1)។

2) សន្មតថាសម្រាប់ n = k

(1 2/1´3)+…+(k 2 /(2k-1)´(2k+1))=k(k+1)/2(2k+1)។

3) ចូរយើងបង្ហាញថាអត្តសញ្ញាណគឺពិតសម្រាប់ n=k+1។

(1 2 /1´3)+…+(k 2 /(2k-1)(2k+1))+(k+1)2 /(2k+1)(2k+3)=(k(k+1) )/2(2k+1))+((k+1) 2 /(2k+1)(2k+3))=((k+1)/(2k+1))´((k/2) +((k+1)/(2k+3)))=(k+1)(k+2)´ (2k+1)/2(2k+1)(2k+3)=(k+1) (k+2)/2(2(k+1)+1)។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីភស្តុតាងខាងលើដែលថាការអះអាងគឺជាការពិតសម្រាប់លេខធម្មជាតិណាមួយ n ។

បង្ហាញថា (11 n+2 +12 2n+1) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 133 ដោយគ្មានសល់។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 បន្ទាប់មក

11 3 +12 3 \u003d (11 + 12) (11 2 -132 + 12 2) \u003d 23´133 ។

ប៉ុន្តែ (23´133) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 133 ដោយគ្មានសល់ ដូច្នេះសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។ ក(១) គឺពិត។

2) ឧបមាថា (11 k+2 +12 2k+1) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 133 ដោយគ្មានសល់។

3) អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញថាក្នុងករណីនេះ

(11 k+3 +12 2k+3) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 133 ដោយគ្មានសល់។ ជាការពិត 11 k+3 +12 2k+3 =11´11 k+2 +12 2´ 12 2k+1 =11´11 k+2 +

+(11+133)´12 2k+1 =11(11 k+2 +12 2k+1)+133´12 2k+1 ។

ផលបូកលទ្ធផលត្រូវបានបែងចែកដោយ 133 ដោយគ្មានសល់ ចាប់តាំងពីពាក្យទីមួយរបស់វាត្រូវបានបែងចែកដោយ 133 ដោយគ្មានសល់ដោយការសន្មត់ ហើយនៅក្នុងកត្តាទីពីរគឺ 133។ ដូច្នេះ А(k)ÞА(k+1)។ ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាការអះអាងត្រូវបានបង្ហាញ។

បង្ហាញថាសម្រាប់ n 7 n -1 ណាមួយត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មាននៅសល់។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 បន្ទាប់មក X 1 = 7 1 −1=6 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់។ ដូច្នេះសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។

2) សន្មតថាសម្រាប់ n = k

7 k -1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់។

3) ចូរយើងបង្ហាញថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=k+1 ។

X k+1 =7 k+1 -1=7´7 k -7+6=7(7 k −1)+6 ។

ពាក្យទីមួយត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ព្រោះថា 7 k -1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយការសន្មត់ ហើយពាក្យទីពីរគឺ 6 ។ ដូច្នេះ 7 n -1 គឺជាពហុគុណនៃ 6 សម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយ។ ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាការអះអាងត្រូវបានបង្ហាញ។

បង្ហាញថា 3 3n-1 +2 4n-3 សម្រាប់ arbitrary n ធម្មជាតិត្រូវបានបែងចែកដោយ 11 ។
ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 បន្ទាប់មក

X 1 \u003d 3 3-1 +2 4-3 \u003d 3 2 +2 1 \u003d 11 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 11 ដោយគ្មានសល់។ ដូច្នេះសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។

2) សន្មតថាសម្រាប់ n = k

X k \u003d 3 3k-1 +2 4k-3 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 11 ដោយគ្មានសល់។

3) ចូរយើងបង្ហាញថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=k+1 ។

X k+1 =3 3(k+1)-1 +2 4(k+1)-3 =3 3k+2 +2 4k+1 =3 3´ 3 3k-1 +2 4´ 2 4k-3 =

27´3 3k-1 +16´2 4k-3 =(16+11)´3 3k-1 +16´2 4k-3 =16´3 3k-1 +

11´3 3k-1 +16´2 4k-3 =16(3 3k-1 +2 4k-3)+11′3 3k-1 ។

ពាក្យទីមួយបែងចែកដោយ 11 ដោយគ្មានសល់ ព្រោះថា 3 3k-1 +2 4k-3 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 11 ដោយការសន្មត់ ទីពីរគឺបែងចែកដោយ 11 ព្រោះកត្តាមួយក្នុងចំណោមកត្តារបស់វាគឺលេខ 11 ដូច្នេះហើយផលបូកគឺ ក៏បែងចែកដោយ 11 ដោយមិននៅសល់សម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយឡើយ។ ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាការអះអាងត្រូវបានបង្ហាញ។

បង្ហាញថា 11 2n -1 សម្រាប់ចំនួនគត់វិជ្ជមានតាមអំពើចិត្ត n ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) អនុញ្ញាតឱ្យ n=1 បន្ទាប់មក 11 2 -1=120 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់។ ដូច្នេះសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។

2) សន្មតថាសម្រាប់ n = k

11 2k -1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់។

11 2(k+1) -1=121´11 2k -1=120´11 2k +(11 2k -1)។

ពាក្យទាំងពីរត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់: ទីមួយមានពហុគុណនៃ 6 លេខ 120 ហើយទីពីរត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់ដោយការសន្មត់។ ដូច្នេះផលបូកត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 ដោយគ្មានសល់។ ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាការអះអាងត្រូវបានបង្ហាញ។

បង្ហាញថា 3 3n + 3 -26n-27 សម្រាប់ចំនួនគត់វិជ្ជមានតាមអំពើចិត្ត n ត្រូវបានបែងចែកដោយ 26 2 (676) ដោយគ្មានសល់។

ដំណោះស្រាយ៖ ចូរយើងបញ្ជាក់ជាមុនថា 3 3n + 3 -1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 26 ដោយគ្មានសល់។

  1. សម្រាប់ n=0
  2. 3 3 -1=26 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 26

  3. ឧបមាថាសម្រាប់ n = k
  4. 3 3k + 3 -1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 26

  5. ចូរយើងបញ្ជាក់ថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍នោះ។

ពិតសម្រាប់ n=k+1។

3 3k+6 -1=27´3 3k+3 -1=26´3 3k+3 +(3 3k+3 -1) – បែងចែកដោយ 26

ឥឡូវនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញការអះអាងដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃបញ្ហា។

1) វាច្បាស់ណាស់ថាសម្រាប់ n=1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត

3 3+3 -26-27=676

2) សន្មតថាសម្រាប់ n = k

កន្សោម 3 3k + 3 -26k-27 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 26 2 ដោយគ្មានសល់។

3) ចូរយើងបញ្ជាក់ថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n=k+1

3 3k+6 -26(k+1)-27=26(3 3k+3 -1)+(3 3k+3 -26k-27)។

ពាក្យទាំងពីរត្រូវបានបែងចែកដោយ 26 2 ; ទីមួយត្រូវបានបែងចែកដោយ 26 2 ដោយសារតែយើងបានបង្ហាញថាកន្សោមនៅក្នុងតង្កៀបត្រូវបានបែងចែកដោយ 26 ហើយទីពីរត្រូវបានបែងចែកដោយសម្មតិកម្មអាំងឌុចទ័។ ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាការអះអាងត្រូវបានបង្ហាញ។

បង្ហាញថាប្រសិនបើ n> 2 និង x> 0 នោះវិសមភាព

(1+x) n >1+n´x ។

ដំណោះស្រាយ៖ 1) សម្រាប់ n=2 វិសមភាពគឺពិតចាប់តាំងពី

(1+x) 2 =1+2x+x 2 >1+2x ។

ដូច្នេះ A(2) គឺពិត។

2) ចូរយើងបង្ហាញថា A(k)ÞA(k+1) ប្រសិនបើ k> 2. ឧបមាថា A(k) គឺពិត ពោលគឺ វិសមភាព

(1+x) k >1+k´x ។ (3)

ចូរយើងបង្ហាញថា A(k+1) ក៏ជាការពិតដែរ ពោលគឺ វិសមភាព

(1+x) k+1 >1+(k+1)´x។

ជាការពិត ការគុណទាំងសងខាងនៃវិសមភាព (3) ដោយចំនួនវិជ្ជមាន 1+x យើងទទួលបាន

(1+x) k+1 >(1+k´x)(1+x)។

ពិចារណាផ្នែកខាងស្តាំនៃចុងក្រោយមិនស្មើគ្នា

stva; យើង​មាន

(1+k´x)(1+x)=1+(k+1)´x+k´x 2 >1+(k+1)´x។

ជាលទ្ធផលយើងទទួលបានវា។

(1+x) k+1 >1+(k+1)´x។

ដូច្នេះ A(k)ÞA(k+1)។ ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា វាអាចត្រូវបានអះអាងថា វិសមភាពរបស់ Bernoulli មានសុពលភាពសម្រាប់រាល់

បង្ហាញថាវិសមភាពគឺជាការពិត

(1+a+a 2) m> 1+m´a+(m(m+1)/2)´a 2 សម្រាប់ a> 0។

ដំណោះស្រាយ៖ ១) សម្រាប់ m=1

(1+a+a 2) 1 > 1+a+(2/2)´a 2 ផ្នែកទាំងពីរគឺស្មើគ្នា។

2) សន្មតថាសម្រាប់ m = k

(1+a+a 2) k>1+k´a+(k(k+1)/2)´a 2

3) ចូរយើងបង្ហាញថាសម្រាប់ m=k+1 ភាពមិនស្មើគ្នាគឺជាការពិត

(1+a+a 2) k+1 =(1+a+a 2)(1+a+a 2) k >(1+a+a 2)(1+k´a+

+(k(k+1)/2)´a 2)=1+(k+1)´a+((k(k+1)/2)+k+1)´a 2 +

+((k(k+1)/2)+k)´a 3 +(k(k+1)/2)´a 4> 1+(k+1)´a+

+((k+1)(k+2)/2)´a 2 .

យើងបានបង្ហាញសុពលភាពនៃវិសមភាពសម្រាប់ m = k + 1 ដូច្នេះដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា វិសមភាពគឺពិតសម្រាប់ m ធម្មជាតិណាមួយ។

បង្ហាញថាសម្រាប់ n>6 វិសមភាព

3 n > n '2 n + 1 ។

ដំណោះស្រាយ៖ ចូរយើងសរសេរឡើងវិញនូវវិសមភាពក្នុងទម្រង់

  1. សម្រាប់ n=7 យើងមាន
  2. 3 7/2 7 = 2187/128>14=2´7

    វិសមភាពគឺជាការពិត។

  3. ឧបមាថាសម្រាប់ n = k

3) អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញពីភាពត្រឹមត្រូវនៃវិសមភាពសម្រាប់ n = k + 1 ។

3k+1/2k+1 =(3k/2k)´(3/2)>2k´(3/2)=3k>2(k+1)។

ចាប់តាំងពី k>7 វិសមភាពចុងក្រោយគឺជាក់ស្តែង។

ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា វិសមភាពមានសុពលភាពសម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយ។

បង្ហាញថាសម្រាប់ n> 2 វិសមភាព

1+(1/2 2)+(1/3 2)+…+(1/n 2)<1,7-(1/n).

ដំណោះស្រាយ៖ 1) សម្រាប់ n=3 វិសមភាពគឺពិត

1+(1/2 2)+(1/3 2)=245/180<246/180=1,7-(1/3).

  1. ឧបមាថាសម្រាប់ n = k

1+(1/2 2)+(1/3 2)+…+(1/k 2)=1.7-(1/k)។

3) យើងនឹងបញ្ជាក់ពីសុពលភាពនៃការមិន

សមភាពសម្រាប់ n=k+1

(1+(1/2 2)+…+(1/k 2))+(1/(k+1)2)<1,7-(1/k)+(1/(k+1) 2).

ចូរយើងបញ្ជាក់ថា 1,7-(1/k)+(1/(k+1)2)<1,7-(1/k+1)Û

w(1/(k+1) 2)+(1/k+1)<1/kÛ(k+2)/(k+1) 2 <1/kÛ

Ûk(k+2)<(k+1) 2Û k 2 +2k

ក្រោយមកទៀតគឺជាក់ស្តែងហើយដូច្នេះ

1+(1/2 2)+(1/3 2)+…+(1/(k+1)2)<1,7-(1/k+1).

ដោយគុណធម៌នៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាភាពមិនស្មើគ្នាត្រូវបានបង្ហាញ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ជាពិសេស ដោយបានសិក្សាពីវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា ខ្ញុំបានបង្កើនចំណេះដឹងរបស់ខ្ញុំក្នុងផ្នែកគណិតវិទ្យានេះ ហើយក៏បានរៀនពីរបៀបដោះស្រាយបញ្ហាដែលពីមុនហួសពីអំណាចរបស់ខ្ញុំផងដែរ។

ជាទូទៅ ទាំងនេះគឺជាការងារឡូជីខល និងកម្សាន្ត ពោលគឺឧ។ គ្រាន់តែអ្នកដែលបង្កើនចំណាប់អារម្មណ៍លើគណិតវិទ្យាខ្លួនឯងជាវិទ្យាសាស្ត្រ។ ដំណោះ​ស្រាយ​នៃ​បញ្ហា​បែប​នេះ​បាន​ក្លាយ​ជា​សកម្មភាព​កម្សាន្ត​មួយ ហើយ​អាច​ទាក់​ទាញ​មនុស្ស​ដែល​មាន​ចម្ងល់​កាន់​តែ​ច្រើន​ឡើង​ទៅ​បន្ទប់​លេខ​គណិតវិទ្យា។ តាមគំនិតរបស់ខ្ញុំ នេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃវិទ្យាសាស្ត្រណាមួយ។

បន្តសិក្សាវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា ខ្ញុំនឹងព្យាយាមរៀនពីរបៀបអនុវត្តវាមិនត្រឹមតែក្នុងគណិតវិទ្យាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងដោះស្រាយបញ្ហាក្នុងរូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា និងជីវិតខ្លួនឯងផងដែរ។

គណិតវិទ្យា៖

ការបង្រៀន, កិច្ចការ, ដំណោះស្រាយ

សៀវភៅសិក្សា / V. G. Boltyansky, Yu. V. Sidorov, M. I. Shabunin ។ Potpourri LLC ឆ្នាំ ១៩៩៦ ។

ពិជគណិត និង គោលការណ៍នៃការវិភាគ

សៀវភៅសិក្សា / I.T. Demidov, A.N. Kolmogorov, S.I. Shvartsburg, O.S. Ivashev-Musatov, B.E. Veyts ។ "ការត្រាស់ដឹង" ឆ្នាំ 1975 ។

មេរៀនទី 6. វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។

ចំណេះដឹងថ្មីក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងជីវិតត្រូវបានទទួលតាមរបៀបផ្សេងៗគ្នា ប៉ុន្តែពួកគេទាំងអស់ (ប្រសិនបើអ្នកមិនចូលទៅក្នុងព័ត៌មានលម្អិត) ត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទ - ការផ្លាស់ប្តូរពីទូទៅទៅពិសេស និងពីពិសេសទៅទូទៅ។ ទីមួយគឺការកាត់ចេញ ទីពីរគឺការបញ្ចូល។ ហេតុផល​កាត់​យក​គឺ​ជា​អ្វី​ដែល​ត្រូវ​បាន​ហៅ​ជា​ធម្មតា​នៅ​ក្នុង​គណិតវិទ្យា​ ហេតុផលឡូជីខលហើយ​ក្នុង​ការ​កាត់​រូបវិទ្យា​គណិតវិទ្យា​គឺ​ជា​វិធីសាស្ត្រ​ស៊ើបអង្កេត​ស្របច្បាប់​តែមួយគត់។ ច្បាប់​នៃ​ការ​វែកញែក​តក្កវិជ្ជា​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​កាលពី​ពីរ​ពាន់​កន្លះ​មុន​ដោយ​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​ក្រិក​បុរាណ អារីស្តូត។ គាត់បានបង្កើតបញ្ជីពេញលេញនៃហេតុផលត្រឹមត្រូវសាមញ្ញបំផុត សីលវិទ្យា- "ឥដ្ឋ" នៃតក្កវិជ្ជា ក្នុងពេលដំណាលគ្នាចង្អុលបង្ហាញហេតុផលធម្មតា ស្រដៀងទៅនឹងអ្វីដែលត្រឹមត្រូវ ប៉ុន្តែខុស (ជាញឹកញាប់យើងជួបជាមួយហេតុផល "ក្លែងក្លាយ" នៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ)។

អាំងឌុចស្យុង ( induction - ជាភាសាឡាតាំង ការណែនាំ) ត្រូវបានបង្ហាញដោយរឿងព្រេងដ៏ល្បីល្បាញអំពីរបៀបដែល Isaac Newton បង្កើតច្បាប់ទំនាញសកល បន្ទាប់ពីផ្លែប៉ោមមួយធ្លាក់លើក្បាលរបស់គាត់។ ឧទាហរណ៍មួយទៀតពីរូបវិទ្យា៖ នៅក្នុងបាតុភូតដូចជា អាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច វាលអគ្គិសនីបង្កើត "បង្កើត" វាលម៉ាញេទិក។ "ផ្លែប៉ោមរបស់ញូតុន" គឺជាឧទាហរណ៍ធម្មតានៃស្ថានភាពដែលករណីពិសេសមួយ ឬច្រើន ពោលគឺឧ។ ការសង្កេត, "នាំ" ទៅសេចក្តីថ្លែងការណ៍ទូទៅ ការសន្និដ្ឋានទូទៅត្រូវបានធ្វើឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃករណីពិសេស។ វិធីសាស្ត្រអាំងឌុចស្យុង គឺជាវិធីសាស្រ្តសំខាន់មួយសម្រាប់ការទទួលបានគំរូទូទៅទាំងនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ និងមនុស្ស។ ប៉ុន្តែវាមានគុណវិបត្តិយ៉ាងសំខាន់៖ នៅលើមូលដ្ឋាននៃឧទាហរណ៍ជាក់លាក់ ការសន្និដ្ឋានមិនត្រឹមត្រូវអាចត្រូវបានទាញ។ សម្មតិកម្មដែលកើតចេញពីការសង្កេតឯកជនមិនតែងតែត្រឹមត្រូវទេ។ សូមពិចារណាឧទាហរណ៍មួយដោយសារអយល័រ។

យើងនឹងគណនាតម្លៃនៃ trinomial សម្រាប់តម្លៃដំបូងមួយចំនួន :

ចំណាំថាលេខដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃការគណនាគឺសំខាន់។ ហើយ​គេ​អាច​ផ្ទៀងផ្ទាត់​ដោយ​ផ្ទាល់​ថា​សម្រាប់​នីមួយៗ តម្លៃពហុធាពី 1 ដល់ 39
គឺជាលេខបឋម។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលណា =40 យើងទទួលបានលេខ 1681=41 2 ដែលមិនមែនជាបឋម។ ដូច្នេះ សម្មតិកម្ម​ដែល​អាច​កើត​ឡើង​ក្នុង​ទីនេះ នោះ​គឺ​សម្មតិកម្ម​ដែល​សម្រាប់​នីមួយៗ ចំនួន
គឺសាមញ្ញ ប្រែថាមិនពិត។

Leibniz បានបង្ហាញនៅក្នុងសតវត្សទី 17 ថាសម្រាប់រាល់ចំនួនគត់វិជ្ជមាន ចំនួន
ចែកដោយ 3
ត្រូវបានបែងចែកដោយ 5 ហើយដូច្នេះនៅលើ។ ដោយ​ផ្អែក​លើ​ចំណុច​នេះ លោក​បាន​ផ្តល់​យោបល់​ថា សម្រាប់​រាល់​សេស kនិងធម្មជាតិណាមួយ។ ចំនួន
ចែក​ដោយ kប៉ុន្តែមិនយូរប៉ុន្មានបានកត់សម្គាល់ឃើញ
មិនត្រូវបានបែងចែកដោយ 9 ។

គំរូដែលបានពិចារណាអនុញ្ញាតឱ្យយើងទាញសេចក្តីសន្និដ្ឋានដ៏សំខាន់មួយ៖ សេចក្តីថ្លែងការណ៍អាចជាការពិតនៅក្នុងករណីពិសេសមួយចំនួន ហើយក្នុងពេលតែមួយអយុត្តិធម៌ជាទូទៅ។ សំណួរនៃសុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នៅក្នុងករណីទូទៅអាចត្រូវបានដោះស្រាយដោយការអនុវត្តវិធីសាស្រ្តពិសេសនៃហេតុផលដែលហៅថា ដោយការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា(ការបញ្ចូលពេញលេញ ការបញ្ចូលដ៏ល្អឥតខ្ចោះ) ។

៦.១. គោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។

♦ វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាគឺផ្អែកលើ គោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា , រួមមានដូចខាងក្រោមៈ

1) សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់សម្រាប់=1 (មូលដ្ឋាន induction) ,

2) សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះត្រូវបានគេសន្មត់ថាជាការពិតសម្រាប់= kកន្លែងណាkគឺជាលេខធម្មជាតិ 1 បំពាន(ការ​សន្មត​ថា​ជា​ការ​ចាប់​ផ្តើ​ម​) ហើយដោយគិតពីការសន្មត់នេះ សុពលភាពរបស់វាត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់= k+1.

ភស្តុតាង. ឧបមាថា ឧបមាថា ការអះអាងមិនពិតចំពោះធម្មជាតិនីមួយៗ . បន្ទាប់មកមានធម្មជាតិបែបនេះ អ្វី៖

1) ការអនុម័តសម្រាប់ =មិន​ត្រឹមត្រូវ,

2) សម្រាប់មនុស្សគ្រប់គ្នា , តូចជាង ការអះអាងគឺជាការពិត (និយាយម្យ៉ាងទៀត គឺជាលេខធម្មជាតិដំបូងដែលការអះអាងបរាជ័យ)។

វាច្បាស់ណាស់។ > 1, ដោយសារតែ សម្រាប់ =1 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត (លក្ខខណ្ឌ 1) ។ អាស្រ័យហេតុនេះ
- លេខធម្មជាតិ។ វាប្រែថាសម្រាប់លេខធម្មជាតិ
សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត ហើយសម្រាប់ចំនួនធម្មជាតិបន្ទាប់ វា​ជា​រឿង​អយុត្តិធម៌។ នេះផ្ទុយនឹងលក្ខខណ្ឌ 2. ■

ចំណាំថាភស្តុតាងបានប្រើ axiom ដែលការប្រមូលលេខធម្មជាតិណាមួយមានលេខតូចបំផុត។

ភ័ស្តុតាងផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាត្រូវបានគេហៅថា ដោយការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាពេញលេញ .

ឧទាហរណ៍6.1. បញ្ជាក់ថាសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ ចំនួន
ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 ។

ដំណោះស្រាយ។

1) ពេលណា =1 ដូច្នេះ 1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 ហើយសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ =1.

2) សន្មតថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ =k,
នោះគឺលេខនោះ។
ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 ហើយរកឃើញវា។ =kលេខ +1 ចែកនឹង 3 ។

ជា​ការ​ពិត,

ដោយសារតែ ពាក្យនីមួយៗត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 បន្ទាប់មកផលបូករបស់ពួកគេក៏ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 ។ ■

ឧទាហរណ៍6.2. បង្ហាញថាផលបូកនៃទីមួយ លេខសេសធម្មជាតិគឺស្មើនឹងការេនៃចំនួនរបស់ពួកគេ ពោលគឺ .

ដំណោះស្រាយ។យើងប្រើវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាពេញលេញ។

1) យើងពិនិត្យមើលសុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះសម្រាប់ =1:1=1 2 ត្រឹមត្រូវ។

2) ឧបមាថាផលបូកនៃទីមួយ k (
) នៃចំនួនសេសគឺស្មើនឹងការេនៃចំនួននៃលេខទាំងនេះ ពោលគឺ . ដោយផ្អែកលើសមភាពនេះ យើងបង្កើតផលបូកនៃទីមួយ k+1 លេខសេសស្មើនឹង
នោះគឺជា។

យើងប្រើការសន្មត់របស់យើងហើយទទួលបាន

. ■

វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាពេញលេញត្រូវបានប្រើដើម្បីបញ្ជាក់វិសមភាពមួយចំនួន។ ចូរយើងបង្ហាញពីវិសមភាពរបស់ Bernoulli ។

ឧទាហរណ៍6.3. បញ្ជាក់ថាពេលណា
និងធម្មជាតិណាមួយ។ វិសមភាព
(វិសមភាពរបស់ Bernoulli) ។

ដំណោះស្រាយ។ 1) ពេលណា =1 យើងទទួលបាន
ដែលត្រឹមត្រូវ។

2) យើងសន្មត់ថានៅ =kមានវិសមភាព
(*)។ ដោយប្រើការសន្មត់នេះ យើងបញ្ជាក់
. ចំណាំថានៅពេលណា
វិសមភាពនេះទទួលបាន ហើយដូច្នេះវាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីពិចារណាករណីនេះ។
.

គុណផ្នែកទាំងពីរនៃវិសមភាព (*) ដោយលេខ
និងទទួលបាន៖

នោះគឺ (1+
.■

ភស្តុតាងដោយវិធីសាស្រ្ត ការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាមិនពេញលេញ ការអះអាងខ្លះអាស្រ័យលើ កន្លែងណា
ត្រូវបានអនុវត្តតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែនៅដើមដំបូង យុត្តិធម៌ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់តម្លៃតូចបំផុត។ .

បញ្ហាមួយចំនួនមិនបង្កើតសេចក្តីថ្លែងការណ៍ច្បាស់លាស់ដែលអាចបញ្ជាក់បានដោយការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។ ក្នុងករណីបែបនេះ ចាំបាច់ត្រូវបង្កើតភាពទៀងទាត់ និងបង្ហាញពីសម្មតិកម្មអំពីសុពលភាពនៃភាពទៀងទាត់នេះ ហើយបន្ទាប់មកសាកល្បងសម្មតិកម្មដែលបានស្នើឡើងដោយវិធីសាស្ត្រនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។

ឧទាហរណ៍6.4. ស្វែងរកបរិមាណ
.

ដំណោះស្រាយ។ចូរយើងស្វែងរកផលបូក 1 , 2 , ៣. យើង​មាន
,
,
. យើងសន្មតថាសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ រូបមន្តមានសុពលភាព
. ដើម្បីសាកល្បងសម្មតិកម្មនេះ យើងប្រើវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាពេញលេញ។

1) ពេលណា =1 សម្មតិកម្មគឺពិតព្រោះ
.

2) សន្មតថាសម្មតិកម្មគឺជាការពិតសម្រាប់ =k,
នោះគឺ
. ដោយប្រើរូបមន្តនេះ យើងកំណត់ថាសម្មតិកម្មគឺពិត និងសម្រាប់ =k+1 នោះគឺ

ជា​ការ​ពិត,

ដូច្នេះសន្មតថាសម្មតិកម្មគឺជាការពិតសម្រាប់ =k,
វាត្រូវបានបង្ហាញថាវាជាការពិតសម្រាប់ =k+1 ហើយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា យើងសន្និដ្ឋានថារូបមន្តមានសុពលភាពសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ . ■

ឧទាហរណ៍6.5. នៅក្នុងគណិតវិទ្យា វាត្រូវបានបង្ហាញថាផលបូកនៃអនុគមន៍បន្តស្មើគ្នាពីរគឺជាអនុគមន៍បន្តស្មើគ្នា។ ដោយផ្អែកលើសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះ យើងត្រូវបញ្ជាក់ថា ផលបូកនៃចំនួនណាមួយ។
មុខងារបន្តដែលស្មើភាពគ្នា គឺជាមុខងារបន្តដែលស្មើភាពគ្នា។ ប៉ុន្តែដោយសារយើងមិនទាន់បានណែនាំពីគំនិតនៃ "មុខងារបន្តឯកសណ្ឋាន" សូមកំណត់បញ្ហាដោយអរូបី៖ អនុញ្ញាតឱ្យវាដឹងថាផលបូកនៃអនុគមន៍ពីរដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួន។ ខ្លួនវាមានទ្រព្យសម្បត្តិ . ចូរយើងបង្ហាញថាផលបូកនៃចំនួនមុខងារណាមួយមានទ្រព្យសម្បត្តិ .

ដំណោះស្រាយ។មូលដ្ឋាន​នៃ​ការ​បញ្ចូល​នៅ​ទីនេះ​គឺ​មាន​នៅ​ក្នុង​ការ​បង្កើត​បញ្ហា​យ៉ាង​ខ្លាំង។ ការ​ធ្វើ​ឱ្យ​មាន​ការ​សន្មត់​ដោយ​ប្រឌិត សូម​ពិចារណា
មុខងារ f 1 , f 2 , …, f , f +1 ដែលមានទ្រព្យសម្បត្តិ . បន្ទាប់មក។ នៅខាងស្តាំពាក្យទីមួយមានទ្រព្យសម្បត្តិ ដោយ​សម្មតិកម្ម​ប្រឌិត​ពាក្យ​ទី​ពីរ​មាន​ទ្រព្យ តាមលក្ខខណ្ឌ។ ដូច្នេះផលបូករបស់ពួកគេមានទ្រព្យសម្បត្តិ - សម្រាប់ពាក្យពីរ មូលដ្ឋាននៃ "ការងារ" នៃការណែនាំ។

នេះបញ្ជាក់ពីការអះអាង ហើយនឹងប្រើវាបន្ថែមទៀត។ ■

ឧទាហរណ៍6.6. ស្វែងរកធម្មជាតិទាំងអស់។ ដែលវិសមភាព

.

ដំណោះស្រាយ។ពិចារណា =1, 2, 3, 4, 5, 6។ យើងមាន៖ 2 1 >1 2 , 2 2 =2 2 , 2 3<3 2 , 2 4 =4 2 , 2 5 >5 2, 2 6>6 2 . ដូច្នេះយើងអាចបង្កើតសម្មតិកម្មមួយ៖ វិសមភាព
មានកន្លែងសម្រាប់មនុស្សគ្រប់គ្នា
. ដើម្បីបញ្ជាក់ការពិតនៃសម្មតិកម្មនេះ យើងប្រើគោលការណ៍នៃ induction គណិតវិទ្យាមិនពេញលេញ។

1) ដូចដែលបានបញ្ជាក់ខាងលើ សម្មតិកម្មនេះគឺជាការពិតសម្រាប់ =5.

2) ឧបមាថាវាជាការពិតសម្រាប់ =k,
នោះគឺវិសមភាព
. ដោយប្រើការសន្មត់នេះ យើងបង្ហាញថាវិសមភាព
.

T. ទៅ។
និងនៅ
មានវិសមភាព

នៅ
,

បន្ទាប់មកយើងទទួលបាននោះ។
. ដូច្នេះការពិតនៃសម្មតិកម្ម =k+1 ធ្វើតាមការសន្មត់ថាវាជាការពិតសម្រាប់ =k,
.

ពី pp ។ 1 និង 2 ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃ induction គណិតវិទ្យាមិនពេញលេញ វាដូចខាងក្រោមថាវិសមភាព
ពិតសម្រាប់ធម្មជាតិនីមួយៗ
. ■

ឧទាហរណ៍6.7. បញ្ជាក់ថាសម្រាប់លេខធម្មជាតិណាមួយ។ រូបមន្តនៃភាពខុសគ្នាគឺត្រឹមត្រូវ។
.

ដំណោះស្រាយ។នៅ =1 រូបមន្តនេះមានទម្រង់
ឬ 1=1 នោះគឺវាជាការពិត។ ការ​ធ្វើ​ការ​សន្មត់​ដោយ​ប្រឌិត យើង​មាន៖

Q.E.D. ■

ឧទាហរណ៍6.8. បញ្ជាក់​ថា​សំណុំ​មាន​ ធាតុ, មាន សំណុំរង។

ដំណោះស្រាយ។សំណុំជាមួយធាតុមួយ។ , មានពីររង។ នេះជាការពិតព្រោះសំណុំរងរបស់វាទាំងអស់គឺជាសំណុំទទេ និងសំណុំខ្លួនវា និង 2 1 = 2 ។

យើងសន្មតថាសំណុំណាមួយ។ ធាតុមាន សំណុំរង។ ប្រសិនបើសំណុំ A មាន +1 ធាតុ បន្ទាប់មកយើងជួសជុលធាតុមួយនៅក្នុងវា - បញ្ជាក់វា។ ហើយបែងចែករងទាំងអស់ជាពីរថ្នាក់ - មិនមាន និងមាន . សំណុំរងទាំងអស់ពីថ្នាក់ទីមួយគឺជាសំណុំរងនៃសំណុំ B ដែលទទួលបានពី A ដោយយកធាតុចេញ .

ឈុត B មាន ធាតុ ហើយ ដូច្នេះ ដោយ សម្មតិកម្ម បញ្ចូល វា មាន សំណុំរង ដូច្នេះនៅក្នុងថ្នាក់ដំបូង សំណុំរង។

ប៉ុន្តែនៅក្នុងថ្នាក់ទីពីរមានចំនួនរងដូចគ្នា៖ ពួកវានីមួយៗត្រូវបានទទួលពីសំណុំរងមួយនៃថ្នាក់ទីមួយដោយបន្ថែមធាតុ។ . ដូច្នេះសរុបមក សំណុំ A
សំណុំរង។

ដូច្នេះ​ការ​អះអាង​ត្រូវ​បាន​បញ្ជាក់។ ចំណាំថាវាក៏មានសុពលភាពសម្រាប់សំណុំដែលមានធាតុ 0 - សំណុំទទេ៖ វាមានសំណុំរងតែមួយ - ខ្លួនវា និង 2 0 = 1 ។ ■

ដើម្បីធ្វើដូចនេះដំបូងពិនិត្យមើលការពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដោយលេខ 1 - មូលដ្ឋាន inductionហើយបន្ទាប់មកវាត្រូវបានបង្ហាញថាប្រសិនបើសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលមានលេខ បន្ទាប់មកការអះអាងខាងក្រោមជាមួយនឹងលេខ + 1 - ជំហាន​បញ្ចូល​, ឬ ការផ្លាស់ប្តូរ inductive.

ភស្តុតាង​ដោយ​ការ​បញ្ចូល​អាច​ត្រូវ​បាន​មើល​ឃើញ​ក្នុង​ទម្រង់​នៃ​អ្វី​ដែល​គេ​ហៅ​ថា គោលការណ៍ដូមីណូ. អនុញ្ញាតឱ្យចំនួន dominoes ណាមួយត្រូវបានដាក់ក្នុងជួរដេកមួយតាមរបៀបដែល domino នីមួយៗធ្លាក់ចុះ ចាំបាច់ក្រឡាប់ domino បន្ទាប់ (នេះគឺជាការផ្លាស់ប្តូរ inductive) ។ បន្ទាប់មកប្រសិនបើយើងរុញឆ្អឹងទីមួយ (នេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃការបញ្ចូល) នោះឆ្អឹងទាំងអស់នៅក្នុងជួរដេកនឹងធ្លាក់ចុះ។

មូលដ្ឋានឡូជីខលសម្រាប់វិធីសាស្រ្តនៃភស្តុតាងនេះគឺជាអ្វីដែលហៅថា axiom នៃ inductionទីប្រាំនៃ axioms Peano ដែលកំណត់លេខធម្មជាតិ។ ភាពត្រឹមត្រូវនៃវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគឺស្មើនឹងការពិតដែលថានៅក្នុងសំណុំរងនៃលេខធម្មជាតិណាមួយមានធាតុអប្បបរមា។

វាក៏មានបំរែបំរួលមួយផងដែរ ដែលហៅថាគោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាពេញលេញ។ នេះគឺជាពាក្យដ៏តឹងរឹងរបស់វា៖

គោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាពេញលេញក៏ស្មើនឹង axiom នៃ induction នៅក្នុង axioms របស់ Peano ផងដែរ។

ឧទាហរណ៍

កិច្ចការមួយ។បញ្ជាក់​ថា​ធម្មជាតិ​យ៉ាង​ណា​ក៏​ដោយ និងពិត q≠ 1, សមភាព

ភស្តុតាង។ការដាក់បញ្ចូលនៅលើ .

មូលដ្ឋាន, = 1:

ការផ្លាស់ប្តូរ៖ ចូរយើងធ្វើពុតថា

,

Q.E.D.

មតិយោបល់៖ភាពស្មោះត្រង់នៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ ទំ នៅក្នុងភស្តុតាងនេះគឺដូចគ្នាទៅនឹងសុពលភាពនៃសមភាព

សូម​មើល​ផង​ដែរ

បំរែបំរួលនិងទូទៅ

អក្សរសាស្ត្រ

  • N. Ya. Vilenkinការបញ្ចូល។ បន្សំ។ ការណែនាំសម្រាប់គ្រូ។ M. , ការត្រាស់ដឹង, 1976.-48 ទំ។
  • L. I. Golovina, I. M. Yaglom Induction in Geometry, "ការបង្រៀនដ៏ពេញនិយមលើគណិតវិទ្យា", លេខ 21, Fizmatgiz 1961.-100 p.
  • R. Courant, G. Robbins"តើគណិតវិទ្យាជាអ្វី?" ជំពូក I, § 2 ។
  • I. S. Sominskyវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។ "ការបង្រៀនដ៏ពេញនិយមលើគណិតវិទ្យា", លេខ 3, Nauka Publishing House 1965.-58 p.

មូលនិធិវិគីមេឌា។ ឆ្នាំ ២០១០។

សូមមើលអ្វីដែល "វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា" មាននៅក្នុងវចនានុក្រមផ្សេងទៀត៖

    ការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាក្នុងគណិតវិទ្យាគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តភស្តុតាង។ ប្រើដើម្បីបញ្ជាក់ការពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយចំនួនសម្រាប់លេខធម្មជាតិទាំងអស់។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះ ទីមួយ សេចក្តីពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលមានលេខ 1 ត្រូវបានគូសធីក មូលដ្ឋាននៃសេចក្តីផ្តើម ហើយបន្ទាប់មក ... ... វិគីភីឌា

    វិធីសាស្រ្តនៃការសាងសង់ទ្រឹស្ដីមួយ លើសពីនេះទៅទៀត វាត្រូវបានផ្អែកលើបទប្បញ្ញត្តិមួយចំនួនរបស់វា - axioms ឬ postulates - ដែលបទប្បញ្ញត្តិផ្សេងទៀតទាំងអស់នៃទ្រឹស្តី (ទ្រឹស្តីបទ) ត្រូវបានមកដោយការវែកញែក ហៅថា ភស្តុតាង m i ។ ក្បួនដោយវិធី ...... សព្វវចនាធិប្បាយទស្សនវិជ្ជា

    ការណែនាំ (ឡាតាំង inductio guidance) គឺជាដំណើរការនៃការសន្និដ្ឋានដោយផ្អែកលើការផ្លាស់ប្តូរពីមុខតំណែងជាក់លាក់មួយទៅទូទៅមួយ។ ហេតុផលអាំងឌុចស្យុងភ្ជាប់បរិវេណឯកជនជាមួយនឹងការសន្និដ្ឋានមិនច្រើនតាមរយៈច្បាប់នៃតក្កវិជ្ជាទេ ប៉ុន្តែតាមរយៈមួយចំនួន ... ... វិគីភីឌា

    វិធីសាស្រ្តហ្សែន- វិធីដើម្បីកំណត់ខ្លឹមសារ និងខ្លឹមសារនៃវត្ថុដែលកំពុងសិក្សា មិនមែនដោយអនុសញ្ញា ឧត្តមគតិ ឬការសន្និដ្ឋានឡូជីខលទេ ប៉ុន្តែដោយសិក្សាពីប្រភពដើមរបស់វា (ផ្អែកលើការសិក្សាអំពីហេតុផលដែលនាំទៅដល់ការកើតឡើងរបស់វា យន្តការនៃការបង្កើត)។ ធំទូលាយ...... ទស្សនវិជ្ជានៃវិទ្យាសាស្ត្រ៖ សទ្ទានុក្រមនៃលក្ខខណ្ឌមូលដ្ឋាន

    វិធីសាស្រ្តនៃការបង្កើតទ្រឹស្ដីវិទ្យាសាស្ត្រ ដែលវាផ្អែកលើការស្នើដំបូងមួយចំនួន (ការវិនិច្ឆ័យ) នៃ axiom (មើល Axiom) ឬ Postulates ដែលសេចក្តីថ្លែងការណ៍ផ្សេងទៀតទាំងអស់នៃវិទ្យាសាស្ត្រនេះ (ទ្រឹស្តីបទ (សូមមើលទ្រឹស្តីបទ)) ត្រូវតែយកមក។ .. ... សព្វវចនាធិប្បាយសូវៀតដ៏អស្ចារ្យ

    វិធីសាស្រ្ត axiomatic- វិធីសាស្រ្ត AXIOMATIC (មកពីភាសាក្រិច។ axioma) ទីតាំងដែលទទួលយកគឺជាវិធីសាស្រ្តនៃការសាងសង់ទ្រឹស្ដីវិទ្យាសាស្ត្រ ដែលមានតែ axioms, postulates និង statements ដែលទទួលបានពីមុនពីពួកវាប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងភស្តុតាង។ បង្ហាញ​ខ្លួន​ជា​លើក​ដំបូង... សព្វវចនាធិប្បាយ​វិទ្យា​សាស្ត្រ និង​ទស្សនវិជ្ជា​វិទ្យាសាស្ត្រ

    វិធីសាស្រ្តទ្រឹស្តីកំហុសមួយសម្រាប់ការប៉ាន់ប្រមាណបរិមាណមិនស្គាល់ពីលទ្ធផលនៃការវាស់វែងដែលមានកំហុសចៃដន្យ។ N. c. m. ត្រូវបានគេប្រើផងដែរសម្រាប់ការតំណាងប្រហាក់ប្រហែលនៃមុខងារដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយមុខងារផ្សេងទៀត (សាមញ្ញជាង) ហើយជារឿយៗប្រែជា ... សព្វវចនាធិប្បាយគណិតវិទ្យា

    ការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយនៃភស្តុតាងគណិតវិទ្យា ដែលប្រើដើម្បីបញ្ជាក់ការពិតនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយចំនួនសម្រាប់លេខធម្មជាតិទាំងអស់។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះដំបូងពិនិត្យមើល ... វិគីភីឌា

    ពាក្យនេះមានអត្ថន័យផ្សេងទៀត សូមមើល Induction ។ ការណែនាំ (ឡាតាំង inductio guidance) គឺជាដំណើរការនៃការសន្និដ្ឋានដោយផ្អែកលើការផ្លាស់ប្តូរពីមុខតំណែងជាក់លាក់មួយទៅទូទៅមួយ។ Inductive reasoning ភ្ជាប់​បរិវេណ​ឯកជន ... ... វិគីភីឌា

Induction គឺជាវិធីសាស្រ្តនៃការទទួលបានសេចក្តីថ្លែងការណ៍ទូទៅពីការសង្កេតជាក់លាក់មួយ។ ក្នុងករណីនៅពេលដែលសេចក្តីថ្លែងការណ៍គណិតវិទ្យាទាក់ទងនឹងចំនួនវត្ថុកំណត់ វាអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិនិត្យមើលវត្ថុនីមួយៗ។ ឧទាហរណ៍ សេចក្តីថ្លែងការណ៍៖ “រាល់លេខគូពីរខ្ទង់ គឺជាផលបូកនៃលេខសំខាន់ពីរ” ធ្វើតាមពីស៊េរីនៃសមភាពដែលមានលក្ខណៈប្រាកដនិយមដើម្បីបង្កើត៖

10=5+5 12=5+7 14=7+7 16=5+11 . . . 92=3+89 94=5+89 96=7+89 98=19+79.

វិធីសាស្រ្តនៃភ័ស្តុតាង ដែលសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់សម្រាប់ចំនួនកំណត់នៃករណី ដែលអស់លទ្ធភាពទាំងអស់ត្រូវបានគេហៅថា ការបញ្ចូលពេញលេញ។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺកម្រអាចអនុវត្តបាន ចាប់តាំងពីសេចក្តីថ្លែងការណ៍គណិតវិទ្យា ជាក្បួនបារម្ភមិនកំណត់ ប៉ុន្តែសំណុំវត្ថុគ្មានកំណត់។ ឧទាហរណ៍ សេចក្តីថ្លែងការណ៍អំពីលេខពីរខ្ទង់ដែលបានបង្ហាញខាងលើដោយការបញ្ចូលពេញលេញគ្រាន់តែជាករណីពិសេសនៃទ្រឹស្តីបទប៉ុណ្ណោះ៖ "លេខគូណាមួយគឺជាផលបូកនៃចំនួនបឋមពីរ"។ ទ្រឹស្តីបទនេះមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ជាក់ ឬបដិសេធនៅឡើយ។

ការបញ្ចូលគណិតវិទ្យាគឺជាវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ជាក់សេចក្តីថ្លែងការណ៍ជាក់លាក់មួយសម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា៖ "ប្រសិនបើសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ n = 1 និងពីសុពលភាពរបស់វាសម្រាប់ n = k វាដូចខាងក្រោមថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះគឺពិតសម្រាប់ n = ។ k+1 បន្ទាប់មកវាជាការពិតសម្រាប់ n" ទាំងអស់។ វិធីសាស្រ្តនៃភស្តុតាងដោយ induction គណិតវិទ្យាមានដូចខាងក្រោម:

1) មូលដ្ឋាននៃការបញ្ចូល៖ បញ្ជាក់ ឬផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយផ្ទាល់នូវសុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍សម្រាប់ n=1 (ជួនកាល n=0 ឬ n=n 0);

2) ជំហានចាប់ផ្តើម (ការផ្លាស់ប្តូរ)៖ ពួកគេសន្មត់សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍សម្រាប់ n=k ធម្មជាតិមួយចំនួន ហើយផ្អែកលើការសន្មត់នេះ បញ្ជាក់សុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍សម្រាប់ n=k+1។

បញ្ហាជាមួយដំណោះស្រាយ

1. បង្ហាញថាសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ n លេខ 3 2n + 1 +2 n + 2 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 7 ។

សម្គាល់ A(n)=3 2n+1 +2 n+2 ។

មូលដ្ឋាននៃការបញ្ចូល។ ប្រសិនបើ n=1 នោះ A(1)=3 3 +2 3=35 ហើយច្បាស់ជាបែងចែកដោយ 7។

សម្មតិកម្មអាំងឌុចស្យុង។ អនុញ្ញាតឱ្យ A(k) ចែកនឹង 7 ។

ការផ្លាស់ប្តូរ inductive ។ ចូរយើងបង្ហាញថា A(k+1) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 7 នោះគឺសុពលភាពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នៃបញ្ហាសម្រាប់ n=k ។

А(k+1)=3 2(k+1)+1 +2 (k+1)+2 =3 2k+1 3 2 +2 k+2 2 1 =3 2k+1 9+2 k+2 ២=

3 2k+1 9+2 k+2 (9–7)=(3 2k+1 +2 k+2) 9–7 2 k+2 =9 A(k)–7 2 k +2 ។

លេខចុងក្រោយត្រូវបែងចែកដោយ 7 ព្រោះវាជាភាពខុសគ្នានៃចំនួនគត់ពីរចែកដោយ 7។ ដូច្នេះហើយ 3 2n+1 +2 n+2 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 7 សម្រាប់ n ធម្មជាតិណាមួយ។

2. បង្ហាញថាសម្រាប់ចំនួនគត់វិជ្ជមានណាមួយ n លេខ 2 3 n +1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 n + 1 ហើយមិនត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 n + 2 ទេ។

ចូរណែនាំសញ្ញាណៈ a i = 2 3 i +1 ។

សម្រាប់ n=1 យើងមាន ហើយ 1=2 3 +1=9។ ដូច្នេះ 1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 2 ហើយមិនបែងចែកដោយ 3 3 ។

អនុញ្ញាតឱ្យ n = k ចំនួន a k ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 k + 1 និងមិនបែងចែកដោយ 3 k + 2 ពោលគឺ a k = 2 3 k +1 = 3 k + 1 m ដែល m មិនត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 ។

និង k+1 =2 3 k+1 +1=(2 3 k) 3 +1=(2 3 k +1)(2 3 k 2 −2 3 k +1)=3 k+1 m m ((2 3 k +1) 2–3 2 3 k)=3 k+1 m ((3 k+1 m) 2–3 2 3 k)=

3 k+2 m (3 2k+1 m 2–2 3 k)។

ជាក់ស្តែង k+1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 k+2 ហើយមិនត្រូវបានបែងចែកដោយ 3 k+3 ទេ។

ដូច្នេះការអះអាងត្រូវបានបញ្ជាក់សម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ n ។

3. គេដឹងថា x+1/x គឺជាចំនួនគត់។ បង្ហាញថា х n +1/х n ក៏ជាចំនួនគត់សម្រាប់ចំនួនគត់ n ។

ចូរណែនាំសញ្ញាណៈ a i \u003d x i +1 / x i ហើយចំណាំភ្លាមថា a i \u003d a -i ដូច្នេះយើងនឹងបន្តនិយាយអំពីសន្ទស្សន៍ធម្មជាតិ។

ចំណាំ៖ និង 1 គឺជាចំនួនគត់តាមលក្ខខណ្ឌ។ a 2 គឺជាចំនួនគត់ ចាប់តាំងពី 2 \u003d (a 1) 2 -2; និង 0=2 ។

សន្មត់ថា k គឺជាចំនួនគត់សម្រាប់ចំនួនគត់វិជ្ជមាន k ដែលមិនលើសពី n ។ បន្ទាប់មក a 1 ·a n គឺជាចំនួនគត់ ប៉ុន្តែ a 1 ·a n =a n+1 +a n–1 និង a n+1 =a 1 ·a n–a n–1 ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ និង n-1 គឺជាចំនួនគត់ដោយសម្មតិកម្មចាប់ផ្តើម។ ដូច្នេះ а n+1 ក៏ជាចំនួនគត់ផងដែរ។ ដូច្នេះ х n +1/х n គឺជាចំនួនគត់សម្រាប់ចំនួនគត់ n ដែលត្រូវបញ្ជាក់។

4. បង្ហាញថាសម្រាប់ចំនួនវិជ្ជមានណាមួយ n ធំជាង 1 វិសមភាពទ្វេ

5. បង្ហាញថាសម្រាប់ធម្មជាតិ n > 1 និង |х|

(1–x)n +(1+x)n

សម្រាប់ n=2 វិសមភាពគឺពិត។ ពិតជា

(1–x) 2 + (1 + x) 2 \u003d 2 + 2 x 2

ប្រសិនបើវិសមភាពគឺពិតសម្រាប់ n=k នោះសម្រាប់ n=k+1 យើងមាន

(1–x)k+1 +(1+x)k+1

វិសមភាពត្រូវបានបញ្ជាក់សម្រាប់ចំនួនធម្មជាតិណាមួយ n > 1។

6. មានរង្វង់ n នៅលើយន្តហោះ។ បង្ហាញថាសម្រាប់ការរៀបចំណាមួយនៃរង្វង់ទាំងនេះ ផែនទីដែលបង្កើតឡើងដោយពួកវាអាចត្រូវបានដាក់ពណ៌យ៉ាងត្រឹមត្រូវជាមួយនឹងពណ៌ពីរ។

ចូរយើងប្រើវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា។

សម្រាប់ n=1 ការអះអាងគឺជាក់ស្តែង។

ឧបមាថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិតសម្រាប់ផែនទីណាមួយដែលបង្កើតឡើងដោយរង្វង់ n ហើយអនុញ្ញាតឱ្យរង្វង់ n + 1 ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅលើយន្តហោះ។ ដោយការលុបរង្វង់មួយក្នុងចំនោមរង្វង់ទាំងនេះ យើងទទួលបានផែនទីដែលតាមសន្មត់ដែលបានធ្វើ អាចត្រូវបានពណ៌ត្រឹមត្រូវជាមួយនឹងពណ៌ពីរ (សូមមើលរូបទីមួយខាងក្រោម)។

បន្ទាប់មកយើងស្តាររង្វង់ដែលបោះបង់ចោលហើយនៅផ្នែកម្ខាងរបស់វាឧទាហរណ៍នៅខាងក្នុងផ្លាស់ប្តូរពណ៌នៃតំបន់នីមួយៗទៅផ្ទុយ (សូមមើលរូបភាពទីពីរ) ។ វាងាយមើលឃើញថាក្នុងករណីនេះយើងទទួលបានផែនទីដែលមានពណ៌ពីរយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ប៉ុន្តែឥឡូវនេះមានតែរង្វង់ n + 1 ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបញ្ជាក់។

7. ពហុកោណប៉ោងនឹងត្រូវបានគេហៅថា "ស្រស់ស្អាត" ប្រសិនបើលក្ខខណ្ឌខាងក្រោមត្រូវបានបំពេញ:

1) បញ្ឈរនីមួយៗត្រូវបានលាបពណ៌មួយក្នុងចំណោមបីពណ៌។

2) បញ្ឈរជិតខាងណាមួយត្រូវបានលាបពណ៌ផ្សេងគ្នា;

3) យ៉ាងហោចណាស់ចំនុចកំពូលមួយនៃពហុកោណត្រូវបានពណ៌នៅក្នុងពណ៌នីមួយៗនៃបី។

បង្ហាញថានី-ហ្គនដ៏ស្រស់ស្អាតណាមួយអាចត្រូវបានកាត់ដោយអង្កត់ទ្រូងដែលមិនប្រសព្វទៅជាត្រីកោណ "ដ៏ស្រស់ស្អាត" ។

ចូរយើងប្រើវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា។

មូលដ្ឋាននៃការបញ្ចូល។ សម្រាប់យ៉ាងហោចណាស់អាចធ្វើទៅបាន n=3 សេចក្តីថ្លែងការណ៍នៃបញ្ហាគឺជាក់ស្តែង: ចំនុចកំពូលនៃត្រីកោណ "ដ៏ស្រស់ស្អាត" ត្រូវបានលាបពណ៌ជាបីពណ៌ផ្សេងគ្នា ហើយមិនចាំបាច់កាត់ទេ។

សម្មតិកម្មអាំងឌុចស្យុង។ ចូរយើងសន្មត់ថាសេចក្តីថ្លែងការណ៍នៃបញ្ហាគឺជាការពិតសម្រាប់ n-gon "ដ៏ស្រស់ស្អាត" ណាមួយ។

ជំហាន​បញ្ចូល​។ ពិចារណាអំពី "ស្រស់ស្អាត" (n + 1)-gon ដែលបំពាន ហើយបង្ហាញ ដោយប្រើការសន្មត់ថា វាអាចត្រូវបានកាត់ដោយអង្កត់ទ្រូងមួយចំនួនទៅជាត្រីកោណ "ដ៏ស្រស់ស្អាត" ។ សម្គាល់ដោយ А 1 , А 2 , А 3 , … А n , А n+1 - ចំនុចកំពូលបន្តបន្ទាប់នៃ (n+1)-gon ។ ប្រសិនបើមានតែចំនុចកំពូលមួយនៃ (n + 1)-gon ត្រូវបានលាបពណ៌ណាមួយក្នុងចំនោមពណ៌ទាំងបី នោះដោយការភ្ជាប់ចំនុចកំពូលនេះជាមួយនឹងអង្កត់ទ្រូងទៅនឹងចំនុចកំពូលទាំងអស់ដែលមិននៅជាប់នឹងវា យើងទទួលបានភាគថាសចាំបាច់នៃ (n + 1)- ចូលទៅក្នុងត្រីកោណ "ស្រស់ស្អាត" ។

ប្រសិនបើចំនុចកំពូលពីរនៃ (n + 1)-gon ត្រូវបានលាបពណ៌នីមួយៗក្នុងចំណោមពណ៌ទាំងបីនោះ យើងសម្គាល់ពណ៌នៃចំនុចកំពូល A 1 ដោយលេខ 1 និងពណ៌នៃចំនុចកំពូល A 2 ដោយលេខ 2 . សូមឱ្យ k ជាចំនួនតូចបំផុត ដែលចំនុចកំពូល A k ត្រូវបានពណ៌ជាពណ៌ទីបី។ វាច្បាស់ណាស់ថា k > 2. ចូរយើងកាត់ត្រីកោណ А k–2 А k–1 А k ចេញពី (n+1)-gon ជាមួយនឹងអង្កត់ទ្រូង А k–2 А k ។ អនុលោមតាមជម្រើសនៃលេខ k ចំនុចកំពូលទាំងអស់នៃត្រីកោណនេះត្រូវបានលាបពណ៌បីពណ៌ផ្សេងគ្នា ពោលគឺ ត្រីកោណនេះគឺ "ស្រស់ស្អាត"។ ប៉ោង n-gon A 1 A 2 ... A k–2 A k A k+1 ... A n+1 ដែលនៅសេសសល់ ក៏នឹង ដោយសារតែការសន្មត់ថា "ស្រស់ស្អាត" ដែលមានន័យថាវា ត្រូវបានបែងចែកទៅជាត្រីកោណ "ដ៏ស្រស់ស្អាត" ដែលចាំបាច់ត្រូវតែបញ្ជាក់។

8. បង្ហាញថានៅក្នុងប៉ោង n-gon វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការជ្រើសរើសច្រើនជាង n អង្កត់ទ្រូងដើម្បីឱ្យពួកវាទាំងពីរមានចំណុចរួមមួយ។

ចូរយើងអនុវត្តភស្តុតាងដោយវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា។

ចូរយើងបង្ហាញពីសេចក្តីថ្លែងការណ៍ទូទៅមួយបន្ថែមទៀត៖ នៅក្នុងប៉ោង n-gon វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការជ្រើសរើសច្រើនជាង n ចំហៀង និងអង្កត់ទ្រូង ដូច្នេះថាមួយក្នុងចំណោមទាំងពីរមានចំណុចរួមមួយ។ សម្រាប់ n = 3 ការអះអាងគឺជាក់ស្តែង។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងសន្មត់ថាការអះអាងនេះគឺជាការពិតសម្រាប់ arbitrary n-gon ហើយដោយប្រើវា បញ្ជាក់សុពលភាពរបស់វាសម្រាប់ arbitrary (n + 1)-gon ។

សន្មតថាសម្រាប់ (n + 1)-gon សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះមិនពិតទេ។ ប្រសិនបើមិនមានជ្រុងដែលបានជ្រើសរើសច្រើនជាងពីរ ឬអង្កត់ទ្រូងផុសចេញពីចំនុចកំពូលនីមួយៗនៃ (n+1)-gon នោះមានភាគច្រើនបំផុត n+1 ក្នុងចំណោមពួកគេត្រូវបានជ្រើសរើស។ ដូច្នេះ យ៉ាងហោចបីជ្រុងដែលបានជ្រើសរើស ឬអង្កត់ទ្រូង AB, AC, AD ផុសចេញពីចំនុចកំពូល A ។ អនុញ្ញាតឱ្យ AC ស្ថិតនៅចន្លោះ AB និង AD ។ ដោយសារផ្នែកណាមួយ ឬអង្កត់ទ្រូងដែលចេញពី C ក្រៅពី CA មិនអាចឆ្លងកាត់ AB និង AD ក្នុងពេលតែមួយបានទេ មានតែអង្កត់ទ្រូង CA ដែលបានជ្រើសរើសមួយចេញពី C ។

ការចោលចំនុច C រួមជាមួយនឹងអង្កត់ទ្រូង CA យើងទទួលបាន n-gon ប៉ោង ដែលផ្នែកច្រើនជាង n និងអង្កត់ទ្រូងត្រូវបានជ្រើសរើស ដែលទាំងពីរមានចំណុចរួមមួយ។ ដូេចនះ េយង េកើតេឡើង េ យ េ យ ន ិ ង ន ិ ង ន ិ ង ន ិ ង ន ឹ ង ន ឹ ង ន ន ង ន ន ង ន ជ ន ន ង ន ជ ន ជ ន .

ដូច្នេះសម្រាប់ (n + 1)-gon សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។ អនុលោម​តាម​គោលការណ៍​នៃ​ការ​បញ្ចូល​គណិតវិទ្យា សេចក្តីថ្លែងការណ៍​គឺ​ពិត​សម្រាប់​ប៉ោង​ណា​មួយ n-gon ។

9. មានបន្ទាត់ n គូសក្នុងយន្តហោះ គ្មានពីរដែលស្របគ្នា និងគ្មានបីឆ្លងកាត់ចំណុចដូចគ្នា។ តើខ្សែទាំងនេះបែងចែកយន្តហោះទៅជាប៉ុន្មានផ្នែក។

ដោយមានជំនួយពីគំនូរបឋម វាងាយស្រួលក្នុងការធ្វើឱ្យប្រាកដថាបន្ទាត់ត្រង់មួយបែងចែកយន្តហោះជា 2 ផ្នែក បន្ទាត់ត្រង់ពីរជា 4 ផ្នែក បន្ទាត់ត្រង់បីជា 7 ផ្នែក និងបន្ទាត់ត្រង់បួនជា 11 ផ្នែក។

សម្គាល់ដោយ N(n) ចំនួនផ្នែកដែល n បែងចែកយន្តហោះ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា

N(2)=N(1)+2=2+2,

N(3)=N(2)+3=2+2+3,

N(4)=N(3)+4=2+2+3+4។

វា​ជា​រឿង​ធម្មជាតិ​ដែល​សន្មត​ថា​

N(n)=N(n–1)+n=2+2+3+4+5+…+n,

ឬ​ដូច​ជា​ការ​ងាយ​ស្រួល​ក្នុង​ការ​បង្កើត​ដោយ​ប្រើ​រូបមន្ត​សម្រាប់​ផល​បូក​នៃ​ពាក្យ n ទី​មួយ​នៃ​ការ​រីក​ចម្រើន​នព្វន្ធ

N(n)=1+n(n+1)/2។

អនុញ្ញាតឱ្យយើងបញ្ជាក់ពីសុពលភាពនៃរូបមន្តនេះដោយវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា។

សម្រាប់ n=1 រូបមន្តត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់រួចហើយ។

ដោយ​បាន​ធ្វើ​ការ​សន្មត់​អាំងឌុចទ័ល សូម​ពិចារណា​បន្ទាត់ k + 1 ដែល​បំពេញ​លក្ខខណ្ឌ​នៃ​បញ្ហា។ យើងជ្រើសរើសបន្ទាត់ត្រង់ k តាមអំពើចិត្តពីពួកគេ។ តាមសម្មតិកម្មអាំងឌុចទ័ ពួកគេបែងចែកយន្តហោះទៅជា 1+ k(k+1)/2 ផ្នែក។ ខ្សែដែលនៅសល់ (k + 1)-th នឹងត្រូវបានបែងចែកដោយបន្ទាត់ k ដែលបានជ្រើសរើសទៅជាផ្នែក k + 1 ហើយដូច្នេះនឹងឆ្លងកាត់ផ្នែក (k + 1)-th ដែលយន្តហោះបានបែងចែករួចហើយ ហើយផ្នែកនីមួយៗនៃ ផ្នែកទាំងនេះនឹងត្រូវបែងចែកជា 2 ផ្នែក ពោលគឺ k+1 ផ្នែកបន្ថែមនឹងត្រូវបានបន្ថែម។ ដូច្នេះ

N(k+1)=N(k)+k+1=1+ k(k+1)/2+k+1=1+(k+1)(k+2)/2,

Q.E.D.

10. នៅក្នុងកន្សោម x 1: x 2: ...: x n តង្កៀបត្រូវបានដាក់ដើម្បីចង្អុលបង្ហាញលំដាប់នៃសកម្មភាព ហើយលទ្ធផលត្រូវបានសរសេរជាប្រភាគ៖

(ក្នុងករណីនេះ អក្សរនីមួយៗ x 1, x 2, ..., x n គឺនៅក្នុងភាគយកនៃប្រភាគ ឬក្នុងភាគបែង)។ តើមានកន្សោមខុសៗគ្នាប៉ុន្មានដែលអាចទទួលបានតាមវិធីនេះ ជាមួយនឹងវិធីដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់នៃការរៀបចំតង្កៀប?

ជាដំបូងវាច្បាស់ណាស់ថានៅក្នុងប្រភាគលទ្ធផល x 1 នឹងស្ថិតនៅក្នុងភាគយក។ វាច្បាស់ដូចគ្នាថា x 2 នឹងស្ថិតនៅក្នុងភាគបែងសម្រាប់ការរៀបចំតង្កៀបណាមួយ (សញ្ញាចែកមុន x 2 សំដៅលើ x 2 ខ្លួនវា ឬចំពោះកន្សោមណាមួយដែលមាន x 2 ក្នុងភាគយក)។

វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាអក្សរផ្សេងទៀតទាំងអស់ x 3 , x 4 , ... , x n អាចមានទីតាំងនៅក្នុងភាគយកឬភាគបែងតាមរបៀបបំពានទាំងស្រុង។ វាដូចខាងក្រោមថាសរុបអ្នកអាចទទួលបាន 2 n-2 ប្រភាគ៖ នីមួយៗនៃអក្សរ n-2 x 3, x 4, ..., x n អាចឯករាជ្យពីអ្នកផ្សេងទៀតនៅក្នុងភាគយកឬភាគបែង។

អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញការអះអាងនេះដោយការណែនាំ។

ជាមួយនឹង n=3 អ្នកអាចទទួលបាន 2 ប្រភាគ៖

ដូច្នេះសេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។

យើងសន្មត់ថាវាមានសុពលភាពសម្រាប់ n=k ហើយបញ្ជាក់វាសម្រាប់ n=k+1។

អនុញ្ញាតឱ្យកន្សោម x 1: x 2: ...: x k បន្ទាប់ពីការរៀបចំតង្កៀបមួយចំនួនត្រូវបានសរសេរជាប្រភាគ Q. ប្រសិនបើ x k: x k+1 ត្រូវបានជំនួសទៅក្នុងកន្សោមនេះជំនួសឱ្យ x k បន្ទាប់មក x k នឹងស្ថិតនៅក្នុង កន្លែងដដែលដូចនៅក្នុងប្រភាគ Q ហើយ x k + 1 នឹងមិនមែនជាកន្លែងដែល x k ឈរ (ប្រសិនបើ x k ស្ថិតនៅក្នុងភាគបែង នោះ x k + 1 នឹងស្ថិតនៅក្នុងភាគយក និងច្រាសមកវិញ)។

ឥឡូវ​សូម​បញ្ជាក់​ថា​យើង​អាច​បន្ថែម x k+1 ទៅ​កន្លែង​ដូច​គ្នា x k ។ នៅក្នុងប្រភាគ Q បន្ទាប់ពីដាក់តង្កៀប វានឹងចាំបាច់ត្រូវមានកន្សោមនៃទម្រង់ q:x k ដែល q ជាអក្សរ x k–1 ឬកន្សោមខ្លះនៅក្នុងតង្កៀប។ ការជំនួស q: x k ជាមួយកន្សោម (q: x k): x k + 1 = q: (x k x k + 1) យើងច្បាស់ជាទទួលបានប្រភាគដូចគ្នា Q ដែលជំនួសឱ្យ x k គឺ x k x k + 1 ។

ដូច្នេះចំនួនប្រភាគដែលអាចកើតមានក្នុងករណី n=k+1 គឺធំជាង 2 ដងនៃ n=k ហើយស្មើនឹង 2 k–2 ·2=2 (k+1)–2 ។ ដូច្នេះ​ការ​អះអាង​ត្រូវ​បាន​បញ្ជាក់។

ចម្លើយ៖ ប្រភាគ ២ n-២ ។

បញ្ហាដែលគ្មានដំណោះស្រាយ

1. បង្ហាញថាសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ:

ក) លេខ 5 n -3 n + 2n ត្រូវបានបែងចែកដោយ 4;

ខ) លេខ n 3 +11n ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6;

គ) លេខ 7 n +3n–1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 9;

ឃ) លេខ 6 2n +19 n -2 n + 1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 17;

e) លេខ 7 n+1 +8 2n–1 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 19;

f) លេខ 2 2n–1–9n 2 +21n–14 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 27 ។

2. បញ្ជាក់ថា (n+1)·(n+2)·…·(n+n) = 2 n·1·3·5·…·(2n–1)។

3. បញ្ជាក់វិសមភាព|sin nx| n|sinx| សម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ n ។

4. រកលេខធម្មជាតិ a, b, c ដែលមិនបែងចែកដោយ 10 ហើយដូច្នេះសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ n លេខ a n + b n និង c n មានពីរខ្ទង់ចុងក្រោយដូចគ្នា។

5. បង្ហាញថាប្រសិនបើចំនុច n មិនស្ថិតនៅលើបន្ទាត់តែមួយ នោះក្នុងចំណោមបន្ទាត់ដែលភ្ជាប់ពួកវា យ៉ាងហោចណាស់មាន n ផ្សេងគ្នា។

ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា, បញ្ជាក់ថាសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ សមភាពខាងក្រោមគឺពិត៖
ក) ;
ខ) .


ដំណោះស្រាយ។

ក) ពេលណា = 1 សមភាពមានសុពលភាព។ សន្មតថាសុពលភាពនៃសមភាពសម្រាប់ អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញថាវាក៏មានសុពលភាពសម្រាប់ + 1. ជាការពិត

Q.E.D.

ខ) ពេលណា = 1 សុពលភាពនៃសមភាពគឺជាក់ស្តែង។ ពីការសន្មតនៃយុត្តិធម៌របស់ខ្លួននៅ គួរ

ផ្តល់សមភាព 1 + 2 + ... + = (+ 1)/2 យើងទទួលបាន

1 3 + 2 3 + ... + 3 + ( + 1) 3 = (1 + 2 + ... + + ( + 1)) 2 ,

ឧ. សេចក្តីថ្លែងការណ៍ក៏ពិតសម្រាប់ + 1.

ឧទាហរណ៍ ១បញ្ជាក់ភាពស្មើគ្នាខាងក្រោម

កន្លែងណា អូ .

ដំណោះស្រាយ។ក) ពេលណា = 1 សមភាពនឹងយកទម្រង់ 1=1 ដូច្នេះ ទំ(1) ពិត។ ចូរយើងសន្មតថាសមភាពនេះគឺជាការពិត នោះគឺយើងមាន

. យើងត្រូវពិនិត្យមើល (បញ្ជាក់) នោះ។ទំ(+ 1), i.e. ពិត។ ពីព្រោះ (ប្រើការសន្មត់ដោយប្រយោល)យើងទទួលបាន នោះគឺ ទំ(+ ១) គឺជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ពិត។

ដូច្នេះយោងទៅតាមវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យា សមភាពដើមមានសុពលភាពសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ .

ចំណាំ ២.ឧទាហរណ៍នេះអាចត្រូវបានដោះស្រាយតាមវិធីមួយផ្សេងទៀត។ ពិតប្រាកដណាស់ ផលបូក ១+២+៣+...+ គឺជាផលបូកនៃទីមួយ សមាជិកនៃដំណើរការនព្វន្ធជាមួយសមាជិកទីមួយ 1 = 1 និងភាពខុសគ្នា = 1. ដោយ​គុណ​នៃ​រូបមន្ត​ដ៏​ល្បី , យើង​ទទួល​បាន

ខ) ពេលណា = 1 សមភាពនឹងយកទម្រង់: 2 1 - 1 = 1 2 ឬ 1 = 1 នោះគឺ ទំ(1) ពិត។ ចូរយើងសន្មតថាសមភាព

1 + 3 + 5 + ... + (2 - 1) = 2 ហើយបញ្ជាក់ទំ( + 1): 1 + 3 + 5 + ... + (2 - 1) + (2( + 1) - 1) = (+ 1) 2 ឬ 1 + 3 + 5 + ... + (2 - 1) + (2 + 1) = ( + 1) 2 .

ដោយប្រើសម្មតិកម្មបញ្ជូលគ្នា យើងទទួលបាន

1 + 3 + 5 + ... + (2 - 1) + (2 + 1) = 2 + (2 + 1) = ( + 1) 2 .

ដោយវិធីនេះ ទំ(+ 1) គឺពិត ហើយដូច្នេះ សមភាពដែលត្រូវការត្រូវបានបង្ហាញ។

ចំណាំ ៣.ឧទាហរណ៍នេះអាចដោះស្រាយបាន (ស្រដៀងនឹងករណីមុន) ដោយមិនចាំបាច់ប្រើវិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ចូលគណិតវិទ្យា។

គ) ពេលណា = 1 សមភាពគឺពិត៖ 1=1 ។ សន្មតថាសមភាពគឺពិត

ហើយបង្ហាញវា។ នោះគឺជាសេចក្តីពិតទំ() បង្កប់ន័យការពិតទំ(+ ១). ពិតជានិងចាប់តាំងពី 2 2 + 7 + 6 = (2 + 3)(+ 2) យើងទទួលបាន ដូច្នេះហើយ សមភាពដើមមានសុពលភាពសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។.

ឃ) ពេលណា = 1 សមភាពមានសុពលភាព៖ 1=1 ។ ចូរសន្មតថាមាន

ហើយបញ្ជាក់

ពិតជា

ង) ការអនុម័ត ទំ(១) ពិត៖ ២=២។ ចូរសន្មតថាសមភាព

គឺជាការពិត ហើយយើងបង្ហាញថា វាបង្កប់ន័យសមភាពពិតជា

ដូច្នេះ សមភាពដើមមានសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ .

f) ទំ(១) ពិត៖ 1/3 = 1/3 ។ សូមឱ្យមានភាពស្មើគ្នា ទំ():

. ចូរយើងបង្ហាញថាសមភាពចុងក្រោយបង្កប់ន័យដូចខាងក្រោមៈ

ជាការពិតដែលបានផ្តល់ឱ្យនោះ។ ទំ() កើតឡើងយើងទទួលបាន

ដូច្នេះសមភាពត្រូវបានបញ្ជាក់។

g) ពេលណា = 1 យើងមាន + = + ដូច្នេះសមភាពគឺជាការពិត។

សូមអោយរូបមន្តលេខពីររបស់ញូតុនមានសុពលភាពសម្រាប់ = kនោះគឺ

បន្ទាប់មក ការប្រើប្រាស់សមភាពយើង​ទទួល​បាន

ឧទាហរណ៍ ២បញ្ជាក់ភាពមិនស្មើគ្នា

ក) វិសមភាពរបស់ Bernoulli៖ (1 + a) ≥ 1 + a , a > -1, អូ .
ខ) x 1 + x 2 + ... + x , ប្រសិនបើ x 1 x 2 · ... · x = 1 និង x ខ្ញុំ > 0, .
គ) វិសមភាពរបស់ Cauchy ទាក់ទងនឹងមធ្យមនព្វន្ធ និងមធ្យមធរណីមាត្រ
កន្លែងណា x ខ្ញុំ > 0, , ≥ 2.
ឃ) បាប ២ a + cos2 a ≤ 1, អូ .
ង)
f) ២ > 3 , អូ , ≥ 10.

ដំណោះស្រាយ។ក) ពេលណា = 1 យើងទទួលបានវិសមភាពពិត

1 + a ≥ 1 + a ។ ចូរយើងសន្មតថាមានវិសមភាព

(1 + ក) ≥ 1 + (1)
ហើយបង្ហាញថាយើងមាន(1 + ក) + 1 ≥ 1 + (+ ១) ក.

ជាការពិត ចាប់តាំងពី a > -1 បង្កប់ន័យ a + 1 > 0 បន្ទាប់មកគុណទាំងសងខាងនៃវិសមភាព (1) ដោយ (a + 1) យើងទទួលបាន

(1 + ក) (1 + ក) ≥ (1 + a)(1+a) ឬ (1+a) + 1 ≥ 1 + (+ 1) ក + a 2 ដោយសារតែ a 2 ≥ 0 ដូច្នេះ(1 + ក) + 1 ≥ 1 + (+ 1) ក + a 2 ≥ 1 + ( + ១) ក.

ដូច្នេះប្រសិនបើ ទំ() គឺជាការពិត ទំ(+ 1) គឺជាការពិត ដូច្នេះយោងទៅតាមគោលការណ៍នៃ induction គណិតវិទ្យា វិសមភាពរបស់ Bernoulli គឺពិត។

ខ) ពេលណា = 1 យើងទទួលបាន x 1 = 1 ហើយដូច្នេះ x 1 ≥ 1 i.e. ទំ(១) ជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ត្រឹមត្រូវ ។ ចូរយើងធ្វើពុតនោះ។ ទំ() គឺជាការពិត នោះគឺប្រសិនបើ adica x 1 ,x 2 ,...,x - លេខវិជ្ជមានដែលផលិតផលស្មើនឹងមួយ, x 1 x 2 ·... · x = 1, និង x 1 + x 2 + ... + x .

ចូរ​យើង​បង្ហាញ​ថា​ការ​លើក​ឡើង​នេះ​មាន​ន័យ​ថា​ដូច​ខាង​ក្រោម​នេះ​គឺ​ជា​ការ​ពិត: if x 1 ,x 2 ,...,x ,x +1 - (+ 1) លេខវិជ្ជមាន x 1 x 2 ·... · x · x +1 = 1 បន្ទាប់មក x 1 + x 2 + ... + x + x + 1 ≥ + 1.

ពិចារណាករណីពីរខាងក្រោម៖

1) x 1 = x 2 = ... = x = x +1 = 1. បន្ទាប់មកផលបូកនៃលេខទាំងនេះគឺ ( + 1) ហើយវិសមភាពដែលត្រូវការគឺពេញចិត្ត។

2) យ៉ាងហោចណាស់លេខមួយខុសពីលេខមួយ អនុញ្ញាតឱ្យធំជាងមួយ។ បន្ទាប់មកចាប់តាំងពី x 1 x 2 · ... · x · x + 1 = 1 យ៉ាងហោចណាស់មានលេខផ្សេងទៀតដែលខុសពីលេខមួយ (កាន់តែច្បាស់ តិចជាងមួយ)។ អនុញ្ញាតឱ្យ x + 1 > 1 និង x < 1. Рассмотрим លេខវិជ្ជមាន

x 1 ,x 2 ,...,x -1 ,(x · x +1). ផលិតផលនៃលេខទាំងនេះគឺស្មើនឹងមួយ ហើយយោងទៅតាមសម្មតិកម្ម។ x 1 + x 2 + ... + x -1 + x x + 1 ≥ . វិសមភាពចុងក្រោយត្រូវបានសរសេរឡើងវិញដូចខាងក្រោម៖ x 1 + x 2 + ... + x -1 + x x +1 + x + x +1 ≥ + x + x +1 ឬ x 1 + x 2 + ... + x -1 + x + x +1 ≥ + x + x +1 - x x +1 .

ដោយសារតែ

(1 - x )(x +1 - 1) > 0 បន្ទាប់មក + x + x +1 - x x +1 = + 1 + x +1 (1 - x ) - 1 + x =
= + 1 + x +1 (1 - x ) - (1 - x ) = + 1 + (1 - x )(x +1 - 1) ≥ + 1. ដូច្នេះ x 1 + x 2 + ... + x + x +1 ≥ +1 នោះគឺប្រសិនបើ ទំ() គឺជាការពិតទំ(+ ១) យុត្តិធម៌។ វិសមភាពត្រូវបានបញ្ជាក់។

ចំណាំ ៤.សញ្ញាស្មើគ្នាកើតឡើងប្រសិនបើនិងប្រសិនបើ x 1 = x 2 = ... = x = 1.

គ) អនុញ្ញាតឱ្យ x 1 ,x 2 ,...,x គឺជាលេខវិជ្ជមានតាមអំពើចិត្ត។ សូមពិចារណាដូចខាងក្រោម លេខវិជ្ជមាន៖

ដោយសារតែផលិតផលរបស់ពួកគេគឺស្មើនឹងមួយ: យោងតាមវិសមភាពដែលបានបង្ហាញពីមុន ខ) វាធ្វើតាមនោះ។កន្លែងណា

ចំណាំ ៥.សមភាព​មាន​តែ​ប្រសិន​បើ​ x 1 = x 2 = ... = x .

ឃ) ទំ(1) - សេចក្តី​ថ្លែង​ការណ៍​ដោយ​យុត្តិធម៌ : sin 2 a + cos 2 a = 1. ឧបមាថា ទំ() គឺជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ពិត៖

បាប ២ a + cos2 a ≤ 1 ហើយបង្ហាញថាមានទំ(+ ១). ពិតជាអំពើបាប2( + 1) a + cos 2( + ១) a \u003d អំពើបាប ២ a sin 2 a + cos 2 a cos 2 ក< sin 2 a + cos2 a ≤ 1 (ប្រសិនបើ sin 2 a ≤ 1 បន្ទាប់មក cos 2 a < 1, и обратно: если cos 2 a ≤ 1 បន្ទាប់មក sin 2 a < 1). Таким образом, для любого អូ បាប ២ a + cos2 ≤ 1 ហើយសញ្ញាស្មើគ្នាត្រូវបានទៅដល់តែនៅពេល = 1.

ង) ពេលណា = ១ សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត៖ ១< 3 / 2 .

ចូរសន្មតថា ហើយបញ្ជាក់

ដោយសារតែ
ពិចារណា ទំ(), យើង​ទទួល​បាន

f) យកចំណាំទី 1 ទៅក្នុងគណនី យើងពិនិត្យមើល ទំ(10): 2 10 > 10 3 , 1024 > 1000 ដូច្នេះសម្រាប់ = 10 សេចក្តីថ្លែងការណ៍គឺពិត។ ឧបមាថា ២ > 3 (> 10) ហើយបញ្ជាក់ ទំ(+ ១) ឧ. ២ +1 > ( + 1) 3 .

ចាប់តាំងពីពេល > 10 យើងមានឬ , ធ្វើតាមនោះ។

2 3 > 3 + 3 2 + 3+ 1 ឬ 3 > 3 2 + 3 + 1. ដោយគិតពីវិសមភាព (២ > 3) យើងទទួលបាន 2 +1 = 2 ២ = ២ + 2 > 3 + 3 > 3 + 3 2 + 3 + 1 = ( + 1) 3 .

ដូច្នេះយោងទៅតាមវិធីសាស្រ្តនៃ induction គណិតវិទ្យាសម្រាប់ធម្មជាតិណាមួយ។ អូ , ≥ 10 យើងមាន 2 > 3 .

ឧទាហរណ៍ ៣បញ្ជាក់វាសម្រាប់ណាមួយ។ អូ

ដំណោះស្រាយ។ក) ទំ(1) គឺជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ពិត (0 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6) ។ អនុញ្ញាតឱ្យ ទំ() គឺយុត្តិធម៌ (2 2 - 3 + 1) = ( - 1)(2- 1) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6. អនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្ហាញថាបន្ទាប់មកយើងមាន ទំ(+ ១) ពោលគឺ ( + 1)(2+ 1) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6. ជាការពិតណាស់ចាប់តាំងពី

និងរបៀប ( - 1)(2 - ១) និង ៦ 2 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 បន្ទាប់មកផលបូករបស់ពួកគេ។( + 1)(2 + ១) ចែកនឹង ៦។

ដោយវិធីនេះ ទំ(+ ១) ជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ត្រឹមត្រូវ ហើយដូច្នេះ (2 2 - 3+ 1) ត្រូវបានបែងចែកដោយ 6 សម្រាប់ណាមួយ។ អូ .

ខ) ពិនិត្យ ទំ(1): 6 0 + 3 2 + 3 0 = 11 ដូច្នេះ ទំ(១) គឺជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដ៏ត្រឹមត្រូវមួយ។ គួរ​បញ្ជាក់​ថា បើ ៦ ២ -2 + 3 +1 + 3 -១ ចែកនឹង ១១ ( ទំ()) បន្ទាប់មក ៦ ២ + 3 +2 + 3 ក៏ត្រូវបានបែងចែកដោយ 11 ( ទំ(+ ១))។ ពិតប្រាកដណាស់ ដោយសារតែ

6 2 + 3 +2 + 3 = 6 2-2+2 + 3 +1+1 + 3 −1+1 == 6 2 6 ២ -២+៣ ៣ +1+3 ៣ −1 = 3 (6 ២ -2 + 3 +1 + 3 -១) + ៣៣ ៦ ២ -២ និងដូច ៦ ២ -2 + 3 +1 + 3 -១ និង ៣៣ ៦ ២ -2 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 11 បន្ទាប់មកផលបូករបស់ពួកគេគឺ 6 2 + 3 +2 + 3 ត្រូវបានបែងចែកដោយ 11. ការអះអាងត្រូវបានបង្ហាញ។ ការបញ្ចូលក្នុងធរណីមាត្រ

ឧទាហរណ៍ 4គណនាផ្នែកខាងត្រឹមត្រូវ ២ -gon ចារឹកក្នុងរង្វង់កាំ .