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¿cómo ser bueno en las pruebas?

Estoy empezando mi clase de Matemáticas Discretas, y me enseñaron técnicas de demostración como la demostración por contradicción, la demostración contrapositiva, la demostración por construcción, la demostración directa, la demostración por equivalencia, etc.

Sé cómo funciona el sistema de pruebas y puedo entender las pruebas de ejemplo de mi texto en una medida suficiente. Sin embargo, cada vez que intento demostrar por mi cuenta, me quedo atascado, sin que las ideas avancen en mi cabeza. ¿Cómo se remedia esta solución? ¿Debo practicar las pruebas lo más posible?

Hasta ahora he estado buscando en Google las pruebas para mis preguntas de los deberes. Pero el examen final tiene preguntas de demostración (a libro cerrado), así que tengo que inventar las pruebas yo mismo.

Nos centramos principalmente en demostrar cuestiones relacionadas con la teoría de los números. ¿Debo leer sobre la teoría de los números y familiarizarme con las propiedades de los enteros? No sé cómo debo hacer para dominar las pruebas. ¿Podéis compartir vuestra experiencia en la superación de este obstáculo? ¿Qué tipo de recursos utilizáis para ello?

Gracias.

42voto

David Cary Puntos 228

No me considero "bueno" para demostrar las cosas. Sin embargo, sé que he mejorado. La clave para escribir una prueba es entender lo que se intenta demostrar, lo cual es más difícil de lo que parece.

Conozca sus definiciones. A menudo, me he visto obstaculizado o he visto a estudiantes obstaculizados por no conocer realmente todas las definiciones del enunciado del problema.

Trabajar con otros. Mira lo que ha hecho otra persona en una prueba y hazle preguntas. Pregúntale cómo se le ocurrió la idea, pídele que te explique la prueba. Haz lo mismo con ellos. Explica tus pruebas a un compañero y pídele que te haga preguntas.

Prueba todo. Los alumnos suelen atascarse en las pruebas porque intentan una idea que no funciona y se rinden. Yo suelo pasar por varias ideas malas antes de llegar a alguna parte en una prueba. Otra buena estrategia es trabajar con ejemplos concretos hasta entender el problema. Introduce números y comprueba por qué el teorema parece ser cierto. Además, intenta construir un contraejemplo. La razón por la que los contraejemplos fallan a menudo conduce a una forma de demostrar el enunciado.

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Amzoti Puntos 46324

¡Practica, practica, practica!

Consigue libros de la clase que estás haciendo, revisa las pruebas. Aprende a mirar un teorema y ver si puedes averiguar un enfoque de prueba.

También hay libros que pueden ayudar en esta línea con enfoques de pruebas generales.

  • Estrategias generales de prueba Cómo resolverlo: Un nuevo aspecto del método matemático (Biblioteca científica Princeton) [Rústica] G. Polya (Autor)

  • Cómo demostrarlo: Un enfoque estructurado [Rústica] Daniel J. Velleman (Autor)

  • Las tuercas y los tornillos de las pruebas, tercera edición: Una introducción a las pruebas matemáticas [Rústica] Antonella Cupillari (Autor)

  • Cómo leer y hacer pruebas: Una introducción a los procesos de pensamiento matemático [Rústica] Daniel Solow (Autor)

  • Matemáticas discretas http://www.cs.dartmouth.edu/~ac/Teach/CS19-Winter06/SlidesAndNotes/lec12induction.pdf Matemáticas discretas con demostración [Tapa dura] Eric Gossett (Autor)

  • Matemáticas discretas: Razonamiento y demostración matemática con rompecabezas, patrones y juegos [Hardcover] Douglas E. Ensley (Autor), J. Winston Crawley (Autor)

  • Schaum's Outline of Discrete Mathematics, Revised Third Edition (Schaum's Outline Series) by Seymour Lipschutz and Marc Lipson (Aug 26, 2009)

  • 2000 Solved Problems in Discrete Mathematics por Seymour Lipschutz (1 de octubre de 1991)

  • Matemáticas concretas: A Foundation for Computer Science (2nd Edition) por Ronald L. Graham, Donald E. Knuth y Oren Patashnik (10 de marzo de 1994)

  • Solucionador de problemas de matemáticas finitas y discretas (REA) (Guías de solución de problemas) por Los editores de REA y Lutfi A. Lutfiyya (25 de enero de 1985)

Los libros de problemas mencionados anteriormente también serían referencias útiles para trabajar los problemas y las pruebas.

HTH ~A

22voto

Hagen von Eitzen Puntos 171160

Mientras que usted menciona la prueba métodos Lo que parece que necesitas es encontrar pruebas estrategias . Es un campo muy grande. He aquí algunas pistas:

  • Familiarícese con las instalaciones. Cómo puede fallar el enunciado si se omite una sola premisa?
  • Busca un ejemplo numérico concreto del enunciado del problema y comprueba las condiciones. Tal vez notes cómo las premisas refuerzan la validez del enunciado para este ejemplo.
  • Intenta encontrar un contraejemplo. (Probablemente) no lo encuentres, pero podrías notar qué tipo de obstáculos te impiden encontrarlo.
  • Comprueba los extremos. Si el enunciado dice "Para todos los números reales con $0<r<2$ ...", entonces comprueba lo que ocurriría con $r=0$ y $r=2$

12voto

knatten Puntos 181

Secundo la mayor parte de lo que han dicho las otras respuestas, y me gustaría añadir una técnica que creo que es muy útil para la gente que está aprendiendo por primera vez a demostrar cosas:

Si se trata de "demostrar la afirmación X" adoptar el punto de vista de que no está seguro de que la afirmación X sea cierta . A continuación, intenta decidir si es cierto o no. Busca contraejemplos, como sugirió Hagen von Eitzen. Busque también pruebas que puedan sugerir que X es verdadera. Si en algún momento te convences de que X es realmente falso, ¡genial! Intenta convencer a otra persona. Si, por el contrario, te convences de que X es cierto, ¡genial! La forma en que te hayas convencido puede ser la base de tu prueba.

El núcleo de este consejo es: necesitas que tus habilidades de escritura de pruebas estén vinculadas al proceso por el que llegas a creer lo que es verdad y lo que no. Aprender a demostrar no es más que aprender a escribir un argumento absolutamente convincente. Las matemáticas han desarrollado un montón de técnicas, trucos, patrones argumentales comunes, etc., dando la impresión de que hay todo un cuerpo de cosas que uno tiene que dominar, pero en el fondo, una prueba no es más que un argumento lógico que sirve para convencer a todo el mundo de que algo es cierto. Para aprender a hacer buenos argumentos, hay que estar en sintonía con lo que convence y lo que no, y la auténtica manera de hacerlo es estar en sintonía con lo que convence usted y lo que no. Así que al intentar crear una prueba, lo mejor es adoptar el punto de vista de que no estás seguro de que sea verdad, y decidir por ti mismo si lo crees y por qué, siendo lo más escéptico posible. Si te convences de que es verdad, no importa lo escéptico que intentes ser, entonces lo que te convenció puede convertirse en tu prueba.

Como apunte, creo que todos los que tenemos experiencia en escribir pruebas hemos desarrollado, al menos en algún nivel (consciente o inconsciente), este hábito de adoptar el punto de vista de que no estamos seguros de que sea cierto. Entonces escribimos la prueba para convencer nosotros mismos .

6voto

En primer lugar, te sugiero que aprendas (¡y entiendas!) las definiciones de los términos del teorema. $\quad$

A continuación, trata de entender qué significa realmente el teorema. (¡Esta es la parte más difícil!) En la demostración, comprueba que has agotado todos los supuestos (¡ningún teorema tendrá más supuestos de los necesarios!).

Si no se puede demostrar un teorema con ninguno de los métodos habituales (contrapositivo, reductio ad absurdum, etc.), la "demostración directa a partir de las definiciones" suele ser suficiente.

La única manera de llegar a ser bueno en la demostración de teoremas es entender realmente lo que se le pide que demuestre.

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