Matematik induksiya metodi.
Bu metodda biror matematik qonuniyat
n
=
1
hoi uchun o'rinli bo'lsa, uni
n
=
к
hoi uchun o ‘rinli deb qabul
qilib, so‘ngra
n
=
к
+
1
hoi uchun o ‘rinli ekanligini ko‘rsatiladi.
n(n +
1)
. ,
1-misol.
^ =
1
+ 2+3
+...+n
= — - — yig mdinmg o ‘rmli ekanligini
matematik induksiya metodi orqali ko‘rsatilsin, bunda
n e N .
с
Id +
1
)
,
1
. Agar
n -
1 bo‘lsa,
Sl
= — -— = 1.
с
, л
,
k (k +
1
)
2. Agar
n = к
boisa,
Sk
=1 + 2 + 3 +
... + к
------ -— .
3. Agar
n=k+
1 bo'lsa,
(к
2
'iiJc
-f"
1
)
Sk+[
= 1 + 2 + 3 + ... + & + (& + 1) = -------—------- ekanligi isbotlanadi.
p
о
/,
. 4
k (k +
1
)
n
k (k
+
1
) +
2(k
+
1
)
I s b o ti.
Sk+l = S k + (k +
1
) = —y -
+ (k +
1) = —------
=
{k
+
2)(k
+
1
)
n(n +
1)
Demak, 5n=l+2+ 3+...+« = — -— yig‘indisining hisoblash formulasi
to‘g‘ri ekan.
n(n + \)(2n + l)
дг
2-misol.
5 =1
2
+2
2
+3
2
+...+/j2= -----
i
------- >
n e N ■
6
1
•
(1
+
1 ) ( 2
1
+
1
)
,
1. Agar
n
= 1 bo'lsa,
S =
----------^----------= 1-
„
k ( k +
1 ) ( 2
к
+
1
)
2. Agar
n
=
к
bo‘lsa,
Sk~
----------^----------•
3. Agar
n—k+l
boisa,
>Sl<+
1
= l
2
+2
2
+3
3
+...+(£+l)2=
(k + l)(k + 2)(2k + 3)
,
,
= ------------>--------
bo lishligmi isbotlang.
6
k(k + l)(2k + l)
..
1ч2
I s b o ti.
S = & + ( k + \ y = —
---------
T
----------- - + (A: +
1
Г =
25
-
[к(2к
+
1
) +
6(к
+
1
)] =
к + Х
• [
2
к 2 + 1к
+
6
) =
2(А: + 1)(Л: + 2)
к
+ ■
(к + \){к + 2)(2к + Ъ)
3 - misol.
5
=
1 3
+
2 3
+
3 3
+...+я3= П--1~-1) ,
пе N
1. Agar
п
= 1 boisa,
Sl =
= 1-
т а
, и <,
с
к 2(к +
1 ) 2
,
2. Agar
п = к
boisa, о = —
— — = 1.
к
4
3. Agar
п = к+
1 boisa,
5’k= l
3
+2
3
+3
3
+...^
3
+(yt+l>)3=
boiishligini isbotlang.
_ ( k + l)2(k + 2)2
I s b o t i .
' .V +
(k
+ I
) 3
=
k2 (k + l)2 +( k +
l
) 3
• к
4
= ( k +
1) 2
4
+ & +
1
_ ( k +
I
)2(k2 + 4k + 4) _ (к +
I
)2(k + 2)2
4
4
T e о r e m a.
Qabariq n burchak ichki burchaklarining yig'indisi
180° (я—
2
)
ga teng.
Bu teoremani matematik induksiya metodi bilan isbotlang (1-chizma).
1.
n
= 3 bo'lganda 5
3
= 180°.
2.
n
=
к
b o ‘lganda Sk=180°(A:-2)
boiadi.
Agar
n
=
к
uchun ^ = 1 8 0 °
(k— 2)
bo ‘lca,
n — к +
1
uchun
S
^+1
= 180° [(&+
1
) —
2
] b o 'lish in i
isbotlang.
Bu holni isbot qilish uchun
(k
+
1
)
burchakli qabariq ko‘pburchak olinadi.
A xAk
diagonal berilgan ko‘pburchakni
к
1-chizma.
26
hiirchakli qabariq /l,/l
2
/ l v ../lk k o 'p b u r c h a k k a va
A lAkAhn
ui lib u n Imkkii
airatadi, u holda
Sk+=Sk+S3
tenglik o ‘rinli b o 'ladi:
Skl
= !8 0 °(^ 2 )+ 1 8 0 °= 1 8 0 o[(£-2)+l]=180°[(A :+l)- 2|.
Dcmak, teorem a har qanday qabariq
n
burchak uchun ham o'rinli
ekan.
4-
misol.
Quyidagi tengsizlikni matematik induksiya metodi bilan
isbotlang:
1
1
1 ^ r~
— J S
+ — p г + . . . + — =
> y / n .
4 l
4 2
4 n
I s b o t i .
n =
1, bo‘lganda 1 = 1 tenglik o'rinli.
n
= 2 bo'lganda 1 + -|=
>42
tengsizlik o'rinli.
■a
Endi faraz qilaylik, berilgan tengsizlik
n — к
uchun o'rinli, ya’ni
1
_ J _
1
4 l + 4 2 + ~
ko'rsatiladi:
\/T +
~42
+
4 k
bo'lsin, uning
n=k
+ 1 hoi uchun o'rinli ekani
1
1
1
1
rf— r
—
7=- H
+ ... H—== 4
—
> -
+1
л/г
72
4 k
4 k +
I
1
1
1
r
Bu tengsizlikni kuchaytirish uchun
~4\+^ j 2 +
o'rniga
ык
qo'yiladi, u holda
4 k
+
>4k
+ 1 (j) bo'ladi. Bu tengsizlikni o'rinli
ekani ko'rsatilsa, berilgan tengsizlik isbotlangan bo'ladi.
(1) ning har ikki tomoni kvadratga ko'tarilsa, u holda quyidagi tengsizlik
hosil bo'ladi:
* + ‘
+ H L > k+ l,
2
£ , + . *
k
+ 1
4 k
+ 1
4 k
+ 1
k
+ 1
Bu tengsizlikning har ikkala tomonini J
-— -
ga bo'linsa, 2 >,,,
V/t + l
V& +
1
tengsizlik
к
ning
к
- 1 dan boshqa qiymatlaridan o'rinli, shuning uchun
1
1
1
.
r-
tengsizlik
n
ning har qanday qiymatida ham o‘rinli.
5-
misol.
(2
n -
1)! >
n\
tengsizlikni matematik induksiya metodi bilan
isbotlang.
I s b o ti. Ma’lumki. (2л-1)! = 1-3-5-...-(2я-1).
1
. и =
1
boiganda
1
=
1
tenglik o‘rinli.
n =
2 bo‘lganda 3 > 2 sonli tengsizlik hosil bo'ladi.
2. Endi berilgan tengsizlik
n
=
к
hoi uchun o‘rinli, ya’ni
(2k-\)\ >k\
deb
faraz qilaylik, buning
n
=
к
+
1
hoi uchun o'rinli ekanini ko'rsatamiz:
k\(k+\)<(2k-\)\(k+\)<(2k-\)\(2k+\)=(2k+\)\
ifoda hosil boiadi. Bundan
esa
(k+\)\<(2k
+ 1)! Shuning uchun tengsizlik
n
ning har qanday qiymatlarida
o'rinli.
Tengsizliklarni isbotlang:
\_
3 5
2 /1 - 1 ^
1
2 - 4
6
2n
Тзй+Т
T a’rif.
Umumiy m a ’lumotlarga tayanib ayrim yoki xususiy xulosa
chiqarish deduksiya deyiladi.
Misollar
1.
x
2
-3 x -4 = 0 tenglamaning diskriminantini hisoblab, uning
yechimlari borligini ko‘rsating.
D=
9+16=25. D>0. M a’lumki, kvadrat
tenglamani yechish haqidagi qoidaga ko'ra uning diskriminanti musbat bo‘lsa,
u ikkita haqiqiy har xil yechimga ega edi, shuning uchun x
2
-3 x -4 = 0
tenglama ham ikkita x, = 4 va
x2 =
-1 yechimlarga ega.
2. ^/81 ■
0,09 ifodaning qiymatini hisoblang. Bu ifodaning qiymatini
hisoblash uchun maktab algebra kursidan umumiy qonuniyatni o‘z ichiga
oluvchi quyidagi teoremadan foydalaniladi.
T e o r e m a .
a > Q va b > 0 bo ‘Iganda ^fab = 4 a -4 b bo ‘ladi.
Shuning uchun quyidagi xulosani hosil qilamiz:
3.
Maktab geometriya kursida kosinuslar teoremasining analitik ifodasi
bunday:
{ [ 2
(k
+
1
) -
1
]! >
(k
+
1
)!} -»
( 2
к
+
1
)! >
(к
+
1
)!
(
2
k-\)\>k\
tengsizlikning har ikki tomonini
k
+ 1
ga ko‘paytiriladi u
holda
л/81 0,09 = V
8
T Д 0 9 = 9 -0 ,3 = 2,7.
A
c2
=
a2
+
b2 — lab ■
cos
с .
(
1
)
28
Agar (1) (Ja
с
90” bo'lsa,
cos
90°=0, shuning uchun
c‘ a
‘ t
h‘
(2)
bo'ladi. Hi/.ga ma’lumki, (2) Pifagor tcoreinasining ifodasidir.
Xulosa chiqarish metodlaridan yana biri bu analogiyadir.
T a ’rif.
0 ‘x sh a sh lik k a asoslanib xu lo sa chiqarish analogiya
deyiladi.
Analogiya bo'yicha xulosa chiqarishni sxematik ravishda quyidagicha
tasvirlash mumkin: / ’figura
a, b, c, d, ...
xossalarga ega.
Fx
figura esa
a, b, c, ...
xossalarga ega b o ‘lsa, u holda
Fl
figura ham
d
xossaga ega
bo‘lishi mumkin.
Fikrimizning dalili sifatida quyidagi tengsizlikni isbot qilaylik. H ar
qanday tetraedr uchun ^(|Л,В|+|5С1+1
у
4С1)<|5Л|+|6,51+|5С| tengsizlik
o'rinli.
Bizga m a ’lum ki, fazodagi tetraedr
figurasi tekislikda uchburchak figurasiga
analogik figuradir, shuning uchun har
qanday uchburchak uchun o'rinli bo‘lgan
quyidagi xossadan foydalaniladi.
H ar qanday uchburchakda ikki to
m on uzunligining yig'indisi u ch inchi
tom on uzunligidan kattadir (
2
-chizma):
\АЦ +
|
BC\ > \AC\.
A g ar u c h b u r c h a k u c h u n
o'rinli bo'lgan ana shu xossani
u n g a analogik b o ig a n figura
tetraedrga tatbiq qilsak, quyi
dagi tengsizlik hosil bo'ladi (3-
chizma):
В
AB
BC
<|&4|+|£В|
<|5'5|+|5,C|
TaKrorlash uchun savollar
1. Bilish deb qanday psixologik jarayonga aytiladi?
2. Tafakkur tushunchasining ta ’rifmi aytib bering.
3. Sezgi deb nimaga aytiladi?
4. Idrok va tasavvur tushunchalarini ta ’riflang.
5. Matematik tushunchaga ta ’rif bering.
6. Tushunchaning mazmunini ta ’riflang.
7. Tushunchaning hajmi deganda nimani tushunasiz?
8. Tushunchaning jinsi va uning turi deganda nimani tushunasiz?
9. Ta’rif so'zining lug'aviy m a’nosini aytib bering.
10. Real, klassijikatsion va genetik ta ’riflarini aytib bering.
11. Matematik tushunchalar qanday metodlar yordamida kiritiladi?
12. Matematik hukm tushunchasiga ta ’rif bering.
13. Matematik xulosa deb nimaga aytiladi?
14. Matematik xulosa turlarini aytib bering.
15. Matematik induksiya metodini tushuntiring.
Do'stlaringiz bilan baham: |