De eerste stelling:
Stel dat de stelling voor n klopt. Voeg dan 1/(n
+ 1)² toe. Dat geeft:
Voor het eerste ongelijkteken is de inductieaanname gebruikt.
Het laatste ongelijkteken moet nog bewezen worden, maar dat kan
natuurlijk nooit! Je kunt immers nooit bewijzen dat 3/4
plus iets kleiner of gelijk is aan 3/4.
ONZIN!
De tweede stelling.
Op dezelfde manier vinden we nu:
Weer moet het laatste ongelijkheidsteken nog bewezen worden.
Maar nu kan het ineens wél, namelijk als we het volgende kunnen
bewijzen:
En dat is een makkie: vermenigvuldig alles met n
• (n + 1)2, dat geeft: -(n + 1)2
+ n + n • (n + 1) ≤
0
ofwel -n2 - 2n -
1 + n + n2 + n ≤
0 ⇒ -1 ≤
0 en dat is overduidelijk waar!
Een verwant probleem met dezelfde rare
eigenschap
Deze is niet eenvoudig te bewijzen. Echter de volgende strengere
eigenschap wel:
Noem de linkerkant An.
STAP 1
Voor n = 1 staat er 2 < 21/2 en dat is duidelijk waar STAP
2
Stel dat de eigenschap geldt voor An
Dan geldt:
Voor het < teken is de inductie-aanname gebruikt.
Haakjes wegwerken, en breuken samennemen:
Als we nu kunnen bewijzen dat:
Dan staat er de eigenschap voor An + 1
Dus is de vraag n3 + 3n2
+ 2 < 1 • n(n + 1)2
Dat reduceert tot n2 - n + 2 <
0
De discriminant is (-1)2 - 4 • 1 • 2 = -7
en als je zomaar een n invult is te zien dat inderdaad
altijd geldt dat de linkerkant kleiner is dan nul. Daarmee
is het inductiebewijs af.
|