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En la inducción de la prueba de $(1+p)^n \geq 1 + np$, un término que se ha caído y no entiendo por qué.

En Lo que es la Matemática, pg. 15, una prueba de

$(1+p)^n \geq 1 + np$ $p>-1$ y un entero positivo $n$

va como sigue:

  1. Sustituto $r$$n$, entonces se multiplican ambos lados por $1+p$, obteniendo: $(1+p)^{r+1}\geq 1+rp+p+rp^2$

  2. "Colocar en el término positivo, $rp^2$ sólo refuerza esta desigualdad, por lo que $(1+p)^{r+1}\geq 1+rp+p$, lo que muestra que la desigualdad se mantenga por $r+1$."

No entiendo por qué la $rp^2$ plazo pueden caer -- si estamos tratando de demostrar que la desigualdad se cumple, y soltando $rp^2$ fortalece la desigualdad, entonces, ¿por qué se le permitió a caer?

Gracias!

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DiGi Puntos 1925

Sabemos que $$(1+p)^{r+1}\ge 1+rp+p+rp^2\;.\tag{1}$$

Sabemos que $rp^2\ge0$, lo que significa que $$1+rp+p+rp^2\ge1+rp+p\;.\tag{2}$$

Poner $(1)$ $(2)$ juntos:

$$(1+p)^{r+1}\ge 1+rp+p+rp^2\ge1+rp+p\;.\tag{3}$$

Y esto es lo que queríamos demostrar: $(1+p)^{r+1}\ge1+(r+1)p$. El punto es simplemente que si $(1)$ es verdadera, entonces el $(2)$ es ciertamente verdadero, y desde $(2)$ es lo que queremos, podemos ignorar el hecho de que la declaración más fuerte en la $(1)$ también es cierto.

4voto

GmonC Puntos 114

Un punto que me falta en tanto la pregunta y las otras respuestas es el contexto adecuado: esto es una prueba por inducción. Esto significa que se asume la desigualdad de la $n$, que luego cambió de nombre $r$, de modo que ahora podemos centrar en demostrar el mismo resultado para $r+1$ (a la que nos podemos llamar a nuestro nuevo $n$). Por lo tanto, antes y después del paso 1. estamos tratando con las desigualdades que son conocidos para celebrar, y podemos combinarlos con otras desigualdades, como las $rp^2\geq0$ en la forma habitual, como se ha explicado en otras respuestas.

Sin embargo, si esto ha sido un no-inducción de la prueba, a continuación, $(1+p)^n \geq 1 + np$ acaba de ser nuestra meta, y soltando términos positivos desde el lado derecho sería, de hecho, ilegal, ya que esto debilita la meta (que acabaría resultando menos de lo reclamado). Por cierto, la multiplicación por el factor positivo $(1+p)$ en el paso 1. todavía estaría justificado (como $a\geq b$ si y sólo si $ra\geq rb$ al $r>0$), pero por la razón contraria: en la inducción de la prueba que estamos diciendo "asumimos $(1+p)^r \geq 1 + rp$ y esto implica $(1+p)^{r+1} \geq 1 + rp+p+rp^2$", mientras que en un no-inducción de la prueba nos podría válidamente argumentar "necesitamos demostrar $(1+p)^r \geq 1 + rp$, y esto va a seguir de $(1+p)^{r+1} \geq 1 + rp+p+rp^2$" (, pero luego nos quedaría atrapado, y en particular cayendo $rp^2$ sería rechazado).

Por cierto, el libro está muy equivocado al decir que el abandono de $rp^2$ fortalece la desigualdad, lo que realmente debilita, como he dicho anteriormente. Pero lo que el autor probablemente quería decir es que al quitar el término sólo hace que la desigualdad (fácilmente) verdadero, con una mayor distancia entre los dos miembros.

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Sunny88 Puntos 436

Nos puede caer, porque la desigualdad sigue siendo cierto si la dejamos caer. No estamos demostrando la desigualdad de aquí, la desigualdad ya está asumido cierto. Así que acabamos de derivar una disminución en la desigualdad de una más fuerte, porque la versión más débil es el que es útil para nuestro propósito. Por supuesto, si estábamos tratando de demostrar la desigualdad original, entonces no podríamos caída de los términos de ella, probar la versión débil y, a continuación, decir que hemos demostrado la desigualdad original.

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Ivan Rostas Puntos 126

En $1.$ hemos demostrado que $$(1+p)^{r+1}\geq 1+rp+p+rp^2$$

Pero también sabemos que $r > 1$ (porque estamos haciendo una inducción a prueba de $1$ hacia arriba); y obviamente $p^2 \ge 0$ (debido a $p$ es real); así que debemos saber que $rp^2 \ge 0$. Por lo tanto

$$1+rp+p+rp^2 \ge 1+rp+p$$

Para poner estos dos juntos

$$(1+p)^{r+1}\geq 1+rp+p$$

como se requiere.

En resumen, si sabemos que $a \ge b + c$, y sabemos $c$ es no negativo, que de inmediato se puede concluir que $a \ge b$.

0voto

ycseattle Puntos 921

si $a \geq b$$b \geq c$,$a \geq c $. Desde $rp^2$ es positivo, entonces es claro que $x+ rp^2 > x $

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