一題數學歸納法的問題

2010-12-11 1:46 am
某本簡體初等數論譯本裡的問題:

解釋下面利用數學歸納法証明所有馬都是同色的過程錯誤在哪裡:

顯然只有一匹馬的集合中所有馬都是同色的,這就是基礎布驟,現在假定任何n

匹馬的集合中所有馬都是同色的,考慮有n+1匹馬的集合,分別標記為整數

1,2,...,n+1 由歸納假設,標號為1,2,...,n的馬為同色的,標號為2,3,...n,n+1的馬

也為同色的. 由於這兩個集合有公共成員,即2,3,4,...,n號馬,所以所有的這n+1

匹馬一定是同色的,這就完成了歸納步驟.

請盡量詳述錯誤在哪裡?

別只是證明

越白話越好

謝謝
更新1:

你的意思是它們是兩個不同的集合嗎? 我想是

更新2:

我想問的是如果1.2都成立的話 會產生什麼錯誤結果?

更新3:

所以只是步驟錯誤? 對吧 但就實際來看 這一集合的馬還是同色的 不是嗎? 有沒有可能以公共成員來歸納 會得到此集合有不同色的馬?

更新4:

我的意思是說 若你以白話說給別人聽 他們一定會認為此集合的馬是同色的 但就數學歸納法來看 是不對的 但我想問 否定這種歸納法的 是基於什麼樣的定理或定律? 是良序性質嗎?

回答 (4)

2010-12-11 5:19 am
✔ 最佳答案
這是一個很有趣的問題﹐在一些代數學書上也會見到。問題的答案是顯而易見的﹐所以難在如何去解釋問題出在那裡。

解釋:因為該証明假定了在n=k+1時﹐人工可以做出包含有公共因子的兩個集合。例如該証明中的2,3,4...n。但事實上在n=2的情況下此事并不成立。例如考慮只有2匹馬A,B。則分出來的兩個集合只可能是{A}﹐{B}而我們沒有辦法去判定A和B毛色是否一樣。

2010-12-13 15:58:38 補充:
兩點補充:

1 這個問題和「證明」最初是由數學家George Pólya 想出來的。

2 表面上這個問題好像很簡單﹐但若果我們想起四色問題最初的「證明」也是犯了類似的錯誤。我們就不會對此等閒視之了。
2010-12-14 3:45 am
..............= =
2010-12-13 3:04 pm
一言以蔽之,光是n=1就無法推到n=2了(1匹馬無法推論到2匹馬),
所以後面就不必也不能進行了。

將n=1代入你所說的論證中:
假定任何1匹馬的集合中所有馬都是同色的(這當然是真的)
考慮有2匹馬的集合,分別標記為整數1,2
由歸納假設,標號為1的馬為同色的(這是真的,因為已經確定一匹馬的集合中所有馬都是同色的)
標號為2的馬也為同色的(這也是真的,因為已經確定一匹馬的集合中所有馬都是同色的)
由於這兩個集合有公共成員,即2,3,4,...,1號馬,所以所有的這2匹馬一定是同色的。
但2,3,4.....遞增怎麼增也跑不到1的,所以事實上是沒有公共成員。
2010-12-11 3:13 am
1成立不能推到2成立。


收錄日期: 2021-04-26 14:01:41
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101210000010KK04536

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