Vejamos um exemplo;
Suponha que desejemos provar o seguinte enunciado:
para todos os números naturais n. Esta é uma fórmula simples para a soma dos números naturais de 1 a n. A prova de que o enunciado é verdadeiro para todos os números naturais n é dada a seguir.
Demonstração
Verificar se o enunciado é verdadeiro para n = 1. Claramente, do lado esquerdo da equação fica 1 e do lado direito 1(1 + 1) / 2, resolvendo dá 1=1. Então o enunciado é verdadeiro para n = 1. Podemos definir este enunciado como P(n) e portanto temos que P(1) é verdadeiro.
Agora precisamos mostrar que se o enunciado vale quando n = k, então ele também vale quando n = k + 1. Isto pode ser feito da seguinte maneira:
Assuma que a seguinte igualdade é válida para para n = k, ou seja:
Adicionando k + 1 a ambos os lados, a igualdade se mantém, então:
Por manipulação algébrica, temos:
Logo:
Este último é o enunciado para n = k + 1. Note que, assumindo que P(K) é verdadeiro, podemos concluir que P(K + 1) é verdadeiro. Simbolicamente, mostramos que:
Por indução, no entanto, podemos concluir que o enunciado P(n) vale para todos os números naturais n:
- Primeiro provamos que P(1) é verdadeiro;
- Depois provamos que se P(k) é verdadeiro, então P(k+1) também é verdadeiro.
- Sabendo que P(1) é verdadeiro, concluimos que P(2) é verdadeiro e pelo passo de indução sabemos que P(n) é verdadeiro para qualquer número n natural.
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