Autor Tema: Inducción, sumatoria, progresiones aritméticas

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09 Junio, 2021, 01:25 am
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Francisca

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1.- Con sus compañeros están estudiando inducción matemática, y un estudiante se les acerca con la
siguiente consulta:

”Compañero me di cuenta de que si suponemos que la propiedad \( 2 + 4 + 6 + 8 + \ldots + 2n = n^2 + n + 1 \) es verdadera para \( n\in \Bbb N \), entonces también será verdadera para \( n + 1. \) Pero también me di cuenta de que esta propiedad es falsa”.

¿Está mal la inducción matemática? Elaborar una respuesta para la pregunta.

Si alguien me pudiera explicar sería de gran ayuda.

09 Junio, 2021, 01:42 am
Respuesta #1

franma

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Buenas Francisca,

Es verdad que si asumimos \( \displaystyle\sum_{i=1}^n{2i}=n^2+n+1 \) verdadero para \( n\in \mathbb{N} \)
Podemos "demostrar" (y importante énfasis en las comillas) que es "verdadero" para \( n+1 \).

Pero esto no es una demostración por inducción ya que nos salteamos el paso mas importante (el base).
Una demostración por inducción tiene la siguiente estructura:
(1) Caso base: Demostramos que es cierto para un caso base.
(2) Paso inductivo: Demostramos que si es cierto para un natural \( n \), entonces también lo es para \( n+1 \).

Nuestro compañero se ha olvidado el caso base, hagamos la prueba:

\( \displaystyle\sum_{i=1}^1{2i}=2 \)

Si probamos nuestra "formula":
\( n^2+n+1=1+1+1=3 \color{red}{}\not= 2 \)

Espero te ayude.

Saludos,
Franco.

09 Junio, 2021, 02:18 am
Respuesta #2

mathtruco

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Qué bonito problema  :aplauso:

Sólo complementar la respuesta de franma con lo siguiente. Recordemos la tabla de verdad de la implicancia lógica

    \( \begin{array}{c|c|c} p&q&p\rightarrow q \\ \hline V&V&V\\ V&F&F\\ F&V&V\\ F&F& V\end{array} \)

Nota que si el antecedente \( p \) es falso, la implicación lógica \( p\rightarrow q \) es verdadera, independiente del valor de verdad del consequente \( q \). Eso significa que si partimos de algo Falso, podemos llegar a un resultado Verdadero o Falso.

¿Por qué es tan importante esto?

Porque en todo razonamiento lógico utilizamos "si tal cosa entonces obtenemos tal cosa". Por lo que si usamos una premisa falsa podemos llegar a una conclusión correcta o equivocada y no hay error. Es por eso que en las pruebas a veces el profesor baja puntos porque hay un paso erróneo, y al alumno le cuesta entender porqué el profesor le bajó puntos si llegó a un resultado (conclusión) correcto. Y es justamente porque si en alguna parte del razonamiento hay algo Falso, haber llegado a la conclusión correcta es sólo suerte.

Y esto se aplica en todo contexto donde se hagan deducciones, ¡Hasta en política! Pero como en general los políticos no saben de lógica, es imposible hacerles ver este tipo de falacias.

Y volviendo al tema: como estás partiendo de una proposición Falsa, puedes obtener una conclusión Verdadera o Falsa sin cometer errores.