数学归纳法证明Nicomachus's Theorem

今天看了《计算机程序设计艺术卷1》的部分内容。也希望更深入了解一下数学归纳法。所以将网页基本算重新写了一遍,写下证明过程。

理论Theorem

13=113=1
23=3+523=3+5
33=7+9+1133=7+9+11
43=13+15+17+1943=13+15+17+19

总的来说:
nN>0,n3=ni=1(n2n+2i1)=(n2n+1)+(n2n+3)+...+(n2n+2n1))∀n∈N>0,n3=∑i=1n(n2−n+2∗i−1)=(n2−n+1)+(n2−n+3)+...+(n2−n+2∗n−1))
特别说明:(n+1)3(n+1)3的第一项比n3n3的最后一项大2。

归纳法证明

nN>0,P(n)n3=ni=1(n2n+2i1)∀n∈N>0,假设P(n)是n3=∑i=1n(n2−n+2∗i−1)

归纳法基准

P(1)P(1)成立,因为 13=113=1成立。

归纳法假设

假设P(k)P(k)为真,k>=1∀k>=1。也就是说k3=(k2k+1)+(k2k+3)+...+(k2k+2k1)k3=(k2−k+1)+(k2−k+3)+...+(k2−k+2k−1)
我们需要证明:(k+1)3=[(k+1)2(k+1)+1]+[(k+1)2(k+1)+3]+...+[(k+1)2(k+1)+2(k+1)1](k+1)3=[(k+1)2−(k+1)+1]+[(k+1)2−(k+1)+3]+...+[(k+1)2−(k+1)+2(k+1)−1]

证明步骤

因为:(k+1)2(k+1)+j=k2k+j+2k(k+1)2−(k+1)+j=k2−k+j+2k,所以P(k+1)P(k+1)的前k项与P(k)P(k)相比,多出2k。
Tk=(k2k+1)+(k2k+3)+...+(k2k+2k1)Tk=(k2−k+1)+(k2−k+3)+...+(k2−k+2k−1)

T(k+1)=[(k+1)2(k+1)+1]+[(k+1)2(k+1)+3]+...+[(k+1)2(k+1)+2(k+1)1]=T(k)+k(2k)+[(k+1)2(k+1)+2(k+1)1]=k3+2k2+k2+2k+1+k+11=k3+3k2+3k+1=(k+1)3T(k+1)=[(k+1)2−(k+1)+1]+[(k+1)2−(k+1)+3]+...+[(k+1)2−(k+1)+2(k+1)−1]=T(k)+k(2k)+[(k+1)2−(k+1)+2(k+1)−1]=k3+2k2+k2+2k+1+k+1−1=k3+3k2+3k+1=(k+1)3
推出在P(k)成立的前提下,P(k+1)成立。
所以:
nN>0,n3=ni=1(n2n+2i1)=(n22n+1)+(n2n+3)+...+(n2n+2n1))∀n∈N>0,n3=∑i=1n(n2−n+2∗i−1)=(n22−n+1)+(n2−n+3)+...+(n2−n+2∗n−1))

从定义证明

nN>0,n3=ni=1(n2n+2i1)=(n2n+1)+(n2n+3)+...+(n2n+2n1))∀n∈N>0,n3=∑i=1n(n2−n+2∗i−1)=(n2−n+1)+(n2−n+3)+...+(n2−n+2∗n−1))

ni=1(n2n+2i1)=n3n2+ni=1(2i1)=n3n2+n2=n3∑i=1n(n2−n+2∗i−1)=n3−n2+∑i=1n(2∗i−1)=n3−n2+n2=n3

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/424838.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

第六十二期:腾讯云发布“小程序·云开发十大优秀实践”:猫眼、唯品会等入选

作者:周小白 【TechWeb】10 月 19 日消息,今日,腾讯云首次对外公布了“小程序云开发十大优秀实践”,包括白鹭引擎、千墨科技、腾讯新闻、即速应用、微盟、唯品会、猫眼、香格里拉、微信读书、微信支付等,涉及多个行业。…

[Leetcode][第17题][JAVA][电话号码的字母组合][回溯]

【问题描述】[中等] 【解答思路】 用哈希表/数组存储每个数字对应的所有可能的字母,然后进行回溯操作。 回溯过程中维护一个字符串,表示已有的字母排列(如果未遍历完电话号码的所有数字,则已有的字母排列是不完整的)…

(68)zabbix windows性能计数器使用详解

概述 windows下的性能计数器让zabbix监控更加轻松,直接获取性能计数器的数值即可完成windows监控。性能计数器如下: 1perf_counter["\Processor(0)\Interrupts/sec"]或 1perf_counter["\Processor(0)\Interrupts/sec", 10]获取所有性…

欧几里得算法以及推论

欧几里得算法euclids algorithm 欧几里得算法又称辗转相除法,用于计算两个正整数a、b的最大公约数(greatest common divisor)。计算公式gcd(a,b) gcd(b, a%b)。用于RSA加密。 证明过程:参见 欧几里得算法扩展 给定两个正整数a、b,在计算…

第六十三期:微软与阿里云合作推出“开放应用模型(OAM)”

投递人 itseeker 英文原文:Announcing the Open Application Model (OAM) 原文标题:微软与阿里云合作推出“开放应用模型(OAM)” 用于 Kubernetes 及更多平台的应用开发、运行的开放标准 Kubernetes 已经成为业界领先的容器编排环…

Java基础课程---将一个字符串反转,将字符串中指定部分进行反转,比如,abcdefg, 反转为abfedcg...

1 将一个字符串反转,将字符串中指定部分进行反转,比如,"abcdefg", 反转为"abfedcg" 方式一 public class StringDemo {// 方式一 转为 char[]public String reverse(String str,int startIndex,int endIndex){if(str !n…

【数据结构与算法】【算法思想】贪心算法

贪心算法 回溯算法 分治算法 动态规划 四种基本的算法思想:贪心算法,分治算法,回溯算法,动态规划,他们不是具体算法,常用来指导我们设计具体的算法和编码等。 一:贪心算法有很多经典应用 霍夫…

第六十四期:微软将不再把 .NET Framework API 移植到 .NET Core 3.0

投递人 itwriter 目前 .NET Core 3.0 拥有的 API 总数约为 .NET Framework API 的 80%,剩下尚未从 .NET Framework 移植到 .NET Core 的 API,微软考虑以开源的形式发布。 微软方面表示,通过 .NET Core 3.0,他们现在已具备轻松移植…

array专题5

#561 Array Partition I# 思路:题目要求数组中所有数字配对后,每一对中最小值加和sum,sum要尽可能大。我的第一反应就是暴力枚举。下标为0的数值可能匹配的下标有:1,2,3…n-1;接着计算下标为1的数值可能匹配的下标有哪…

第六十五期:IBM净利润下降38%,旧时代巨头如何自救?

投递人 itwriter 图片来自“123RF” 10 月 17 日,IBM 发布 2019 年第三季度财报,数据显示,其营收为 180.28 亿美元,同比下降 3.9%,其利润为 16.72 亿美元,同比下降约 38%。我们看到 IBM 的营收和利润都呈现…

【数据结构与算法】【算法思想】分治算法

贪心算法 回溯算法 分治算法 动态规划 MapReduce本质就是分治算法,是Google大数据处理的三驾马车之一,另外两个是GFS和Bigtable。它在倒排索引,PageRank计算,网页分析等搜索引擎相关的技术中都有大量的应用。 MapReduce 框架只是…

arry-718 Maximum Length of Repeated Subarray

题目:Input: A: [1,2,3,2,1] B: [3,2,1,4,7] Output: 3 Explanation: The repeated subarray with maximum length is [3, 2, 1]. 思路:要找到两个数组中重复数据最长的子数组的长度。暴力枚举:每个A的下标i,分别与B的每个下…

第六十六期:软件架构之道的一次感悟

张泰峰 6月3日 写在前面 2019悄悄溜走一半,无论是离别的忧愁,还是成长路途的艰辛,都在心中滚烫。 距离上一篇文章已经很久了... 懒惰的博主不能将这一切归结于我的时间、我的规划、我的工作,只能怪自己懒......正所谓学如逆水行…

[Leetcode][第332题][JAVA][重新安排行程][欧拉回路 / 欧拉通路][优先队列][DFS]

【问题描述】[中等] 【解答思路】 递归 复杂度 class Solution {Map<String, PriorityQueue<String>> map new HashMap<String, PriorityQueue<String>>();List<String> itinerary new LinkedList<String>();public List<String&g…

不会配置HTTPS?给我5分钟,手把手教你

本文针对不会配置HTTPS或者小白开发着&#xff0c;请大佬们自动忽略。非广告&#xff0c;心得分享&#xff0c;勿喷&#xff0c;谢谢。 正文开始 01、关于 FreeSSL.cnFreeSSL.cn 是一个免费提供 HTTPS 证书申请、HTTPS 证书管理和 HTTPS 证书到期提醒服务的网站&#xff0c;旨在…

第三十三期:使用wireshark抓包分析-抓包实用技巧

杰哥很忙 7月9日 前言 本文整理一下日常抓包使用的一些方法及抓包分析的一些方法。 本文基于wireshark2.2.6版本进行抓包处理。其他版本使用方式大同小异。 自定义捕获条件 wireshark可以将抓包数据保存到硬盘上。若需要长时间抓包的话&#xff0c;需要防止内存过大&#x…

Floyd判圈算法

leetcode习题287 Find the Duplicate Number 在答案中看到了floyd’s tortoise and hare 算法&#xff0c;知道了如果有限状态机、迭代函数或者链表存在环&#xff0c;那么是需要算法检测环是否存在。检测算法有三种:Floyd龟兔算法、Brent算法、Gosper算法。 Floyd龟兔算法 算…

【数据结构与算法】【算法思想】【联系与区别】回溯 贪心 动态规划 分治

4种算法思想比较与联系 如果将贪心&#xff0c;分治&#xff0c;回溯和动态规划四种算法思想分类&#xff0c;那贪心&#xff0c;回溯&#xff0c;动态规划可归为一类&#xff0c;而分治单独可以作为一类&#xff0c;因为它跟其他是三个都不大一样。 因为前三个算法解决问题的…

Idea debug时报错:Command line is too long

问题&#xff1a;git pull下的项目&#xff0c;debug时&#xff0c;报错如下图 解决方法 在项目/.idea/workspace.xml文件中添加一行代码如下 <component name"PropertiesComponent">...<property name"dynamic.classpath" value"true"…

第三十四期:一次非常有意思的sql优化经历

风过无痕的博客 6月24日 场景 我用的数据库是mysql5.6&#xff0c;下面简单的介绍下场景 课程表&#xff1a; create table Course(c_id int PRIMARY KEY,name varchar(10)) 数据100条 学生表: create table Student(id int PRIMARY KEY,name varchar(10)) 数据70000条…