數學歸納法

2022-05-15 18:28:43 字數 1199 閱讀 8933

「歸納」,是一種從經驗事實中找出普遍特徵的認知方法。

根據這個觀察,我們是不是可以大膽假設,前 n 個格仔的麥粒總數就是 2^-1 呢?如果這個假設成立,那麼填滿 64 格需要的麥粒總數,就是 1+2+2+2+2^+……+ 2^

=2^-1=18446744073709551615。

數學歸納法的一般步驟是這樣的:

證明基本情況(通常是 n=1 的時候)是否成立;

假設 n=k-1 成立,再證明 n=k 也是成立的(k 為任意大於 1 的自然數)。

第乙個子命題是,第 n 個棋格放的麥粒數為 2^。第二個子命題是,前 n 個棋格放的麥粒數總和為 2^-1。

基本情況:我們已經驗證了 n=1 的時候,第一格內的麥粒數為 1,和 2^ 相等。因此,命題在 k=1 的時候成立。

假設第 k-1 格的麥粒數為 2^。那麼第 k 格的麥粒數為第 k-1 格的 2 倍,也就是 2^*2=2^。因此,如果命題在 k=n-1 的時候成立,那麼在 k=n 的時候也成立。

基本情況:我們已經驗證了 n=1 的時候,所有格仔的麥粒總數為 1。因此命題在 k=1 的時候成立。

假設前 k-1 格的麥粒總數為 2^-1,基於前乙個命題的結論,第 k 格的麥粒數為 2^。那麼前 k 格的麥粒總數為 (2-1)+(2)=2*2-1=2-1。因此,如果命題在 k=n-1 的時候成立,那麼在 k=n 的時候也成立。

和使用迭代法的計算相比,數學歸納法最大的特點就在於「歸納」二字。它已經總結出了規律。只要我們能夠證明這個規律是正確的,就沒有必要進行逐步的推算,可以節省很多時間和資源。

數學歸納法在理論上證明了命題是否成立,而無需迭代那樣反覆計算,因此可以幫助我們節約大量的資源,並大幅地提公升系統的效能。

數學歸納法實現的執行時間幾乎為 0。不過,數學歸納法需要我們能做出合理的命題假設,然後才能進行證明。

什麼是歸納法 數學歸納法

相鄰變數間存在通用關係 類似於 變數n 1,2,3,可以通過相鄰數加減1獲得。了解一下下圖示例 注 引用於 歸納法證明像是多公尺諾骨牌,將第一塊推到後,後續骨牌均被推到,完成證明。其中的每一張骨牌就是 變數為n的情況下,數學方程式的狀態 若被推倒,即此處變數適應於數學方程式,未被推倒,即數學方程式在...

數學思想 之 歸納法

數學歸納法 mathematical induction 是一種數學證明方法,常用於證明命題 命題是對某個現象的描述 在自然數範圍內成立。隨著現代數學的發展,自然數範圍內的證明實際上構成了許多其他領域 比如數學分析 的基礎,所以數學歸納法對於整個數學體系至關重要。數學歸納法本身非常簡單。如果我們想要...

數學歸納法與程式設計

什麼是數學歸納法?數學歸納法用於證明在自然數上的一些斷言是否成立。怎麼證明斷言對所有自然數成立?第一步 證明n 1是成立的 第二步 證明n 1時,如果對於n 1成立,那麼對於n成立 第二步不是直接證明,而是先假設n 1成立,再利用這個結論證明n是成立的 例子 用數學歸納法證明 1 2 3 n n n...