El principio de Inducción Matemática es un método que se utiliza para demostrar propiedades, formulas, validarlas y probar que son verdaderas.
Es un método simple que consta de tres pasos fundamentales en los cuales se debe demostrar la propiedad reemplazando su incógnita por 1, luego por k y finalmente por k+1.
Los pasos para desarrollar la Inducción Matemática se detallan en el contenido del presente trabajo de investigación.
INDUCCION MATEMATICA
Sea P(n) una proposición que depende de la variable n, con n perteneciente a los Naturales. Si:
1 satisface a P y,
k pertenece a los Naturales, k satisface P! (k+1) satisface P,
entonces todos los números naturales satisfacen P.
Usaremos el Axioma de Inducción Matemática para demostrar la validez, en los Números Naturales, de ciertas proposiciones P que depende de una variable n, con n perteneciente a los Naturales.
Procederemos de la siguiente manera:
Verificaremos la proposición para el numero 1.
Supondremos que la proposición es verdadera para un numero natural cualquiera k. (Hipótesis de inducción).
Demostraremos la proposición para el numero natural (k+1).
Así, gracias al axioma de inducción Matemática, podemos concluir que la proposición la satisfacen todos los números naturales.
Ejemplo 1:
Demostraremos que:
1+2+3+............+n = n(n+1), " n perteneciente a los naturales (*)
2
1= 1(1+1). Por lo tanto 1 satisface la proposición (*)
2
Supongamos valida la proposición (*) para k perteneciente a los Naturales, es decir supongamos que:
1+2+3+.........+k = k(k+1). (Hipótesis de inducción).
2
Demostremos que k - 1 también satisface la proposición (*), es decir, demostremos que:
1+2+3+.........+k+(k+1) = (k+1)(k+2).
2
Demostración:
(1+2+3+.......+k)+(k+1) = k(k+1) + (k+1)
2
= k(k+1)+2(k+1)
2
= (k+1)(k+2)
2
Luego la proposición (*) es verdadera "n perteneciente a los naturales.
En resumen, primero demuestras reemplazando el n por un 1, luego demuestras reemplazando el n por un k y finalmente lo demuestras reemplazando el n por (k+1)
Ejemplo 2:
Demuestre usando Inducción Matemática que:
n
" i3 = n2 (n+1)2
i=1 4
1° Usando n = 1
1
"i3 = 12 (1+1)2
i =1 4
1
"1 = 1(4)
i =1 4
1
"1 = 4 = 1
i=1 4
2° Supongamos valido para n = k
k
"i3 = k2 (k+1)2
i=1 4
3° Por demostrar valido para n = k+1
k+1
" i3 = (k+1)2 (k+1)2 se reemplaza termino igual al de arriba