数学归纳法为什么可以通过假设的条件来证明

数学归纳法分为三步

  1. 归纳基础
  2. 归纳假设
  3. 归纳证明

为什么可以通过假设的条件来推导结论呢。找了很久终于在B乎看到了一个比较通俗易懂的答案,以下为原回答。

如果n是对的,那么n+1也是对的,
这里n是对的,是假设的,可以用假设的条件,再推出结论吗?如果假设的条件错了怎么办呢?

方便起见,把“n是对的”记成事件P,“n+1是对的”记成事件Q。

然后原文中,数学归纳法的第二个步骤是:如果P真,那么Q也真

你的疑惑是: P是假设的,我们并不知道P对不对,万一P错了怎么办。错误的P是不能推出Q的。

没关系,因为在这个步骤中,我们并不是想要证明Q对。我们仅仅是想要得到PQ之间的依赖关系,也就是"如果P对,那么Q也对"这件事(姑且把这一整件事再叫个M吧)。
也就是说,在这一步里,我并不确定Q到底对不对,因为P本身也是假设出来的。但是我需要M这个关系成立。
“如果你妈妈又生了一个儿子,那么这个孩子是你的弟弟。”这个命题是对的,和你妈妈到底有没有再生一个儿子没有关系。

M成立,并不要求P一定是对的。只需要论证"如果P对,那么Q也对"这件事情就行了。

注意!!这部分论证本身并不能够说明Q是对的,也就是你一开始的那个质疑。这部分论证只是建立了PQ之间的推导关系。

完整的证明离不开初始条件!!!也就是归纳法的第一个步骤:验证一个初始值是否成立。当有个初始值a成立了,那么通过M这件事情,就可以知道a+1也成立,进而a+2,a+3...跟着一起成立了,像多米诺骨牌一样一个接着一个推倒。

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