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一般说来,演绎法不大稳当,因为它的基础是建筑在一些更普遍的法则上面,倘使这些被它所凭借的、更普遍的法则当中,有几个或一个根本就不大稳固,那不是将有全盘动摇的危险吗?比如这个证明,第一步,将式子左边各项的顺序掉过,这是根据一个更普遍的法则叫作什么“交换定则”
的。
然而交换定则在一般情形固然可以运用无误,但在特殊的情形时,并非毫无问题。
所以假如我们肯追根究底的话,这个证明法可以适用交换定则,也得另有根据。
至于证明的第二、第三步,都是依据了数学上的公理,公理虽然没有什么证明做保障,但不容许怀疑,这可不必管它。
归纳法既比演绎法来得可靠,我们无妨再来探究一下。
前面我们所用过的步骤,归纳起来有四个:
(一)根据少数的数目来观察出一个共通的形式;
(二)将这形式推到一般去,“假定”
它是对的;
(三)校勘这假定的形式,是否再能往前推去;
(四)如果校勘的结果是肯定的,那么我们的假定就可认为合于事实了。
前面我们曾经说过:
由这几个式子我们知道:
观察这四个式子,可以得出一个共通形式,就是:左边是从1起的连续奇数的和,右边是这和所含奇数的“个数”
的平方。
将这形式推到一般去,假定它是对的,那就得出:
1+3+5+……+(2n_1)=n2
到了这一步,我们就要来校勘一下,这形式再往前推一个奇数究竟对不对,我们在式子的两边同时加上(2n_1)下面的一个奇数(2n+1),于是:
从这结果可知,我们的假定如果对于n是对的,那么对于(n+1)也是对的。
依我们的观察,假设n等于1、2、3、4的时候都是对的,所以对于5,对于6,对于7、8、9……一步一步地往前推都是对的,所以可认为我们的假定合于事实。
将数学的归纳法和一般的归纳法相比较,这是一个很有趣的问题。
大体来说,它俩并没有什么根本的差异。
我们无妨说数学的归纳法是一般的归纳法的一种特殊形式,试从我们所截取的步骤来比较一下。
第一步,在它俩当中,都离不开观察和实验,而观察和实验的对象也都同是一些特殊的事实。
在我们前面所举的例子当中,似乎只用到观察,并没有经过什么实验。
事实上,我们所研究的对象,有些固然是无法去实验,只能凭观察去探究。
不过这是另外一个问题。
若就步骤上说,我们所举的例子的第一步当中,也不是完全没有实验的意味。
比如最后一个例子,我们从1=12这个式子是什么意义也发现不出来,于是只好去看第二个式子1+3=22,就这个式子说,我们能够得出许多假定来。
前面所用过的,说左边要乘方的2就是表示右边的项数,这自然是其中的一个。
但我们也可以说,那指数2才是表示右边的项数。
我们又可以说,左边要乘方的2是右边的末一项减去1。
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