ZÁKLADNÍ TYPY DŮKAZŮ, MATEMATICKÁ INDUKCE

Podobné dokumenty
UŽITÍ GONIOMETRICKÝCH VZORCŮ

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

GONIOMETRICKÉ FUNKCE

PYTHAGOROVA VĚTA, EUKLIDOVY VĚTY

EXPONENCIÁLNÍ ROVNICE

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Spojitost a limita funkcí jedné reálné proměnné

ANALYTICKÁ GEOMETRIE HYPERBOLY

FINANČNÍ MATEMATIKA- SLOŽENÉ ÚROKOVÁNÍ

MATEMATICKÁ INDUKCE. 1. Princip matematické indukce

OPERACE S KOMBINAČNÍMI ČÍSLY A S FAKTORIÁLY, KOMBINACE

FUNKCE NEPŘÍMÁ ÚMĚRNOST A LINEÁRNÍ LOMENÁ FUNKCE

KRUŽNICE, KRUH, KULOVÁ PLOCHA, KOULE

LOKÁLNÍ A GLOBÁLNÍ EXTRÉMY FUNKCÍ A JEJICH UŽITÍ

UŽITÍ TRIGONOMETRIE V PRAXI

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

ANALYTICKÁ GEOMETRIE ELIPSY

O Jensenově nerovnosti

Cvičení 1.1. Dokažte Bernoulliovu nerovnost (1 + x) n 1 + nx, n N, x 2. Platí tato nerovnost obecně pro všechna x R a n N?

Zobrazení, funkce, vlastnosti funkcí

Funkce. RNDr. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

GEOMETRICKÉ POSLOUPNOSTI

Zformulujme PMI nyní přesně (v duchu výrokové logiky jiný kurz tohoto webu):

n=0 a n, n=0 a n = ±. n=0 n=0 a n diverguje k ±, a píšeme n=0 n=0 b n = t. Pak je konvergentní i řada n=0 (a n + b n ) = s + t. n=0 k a n a platí n=0

6. FUNKCE A POSLOUPNOSTI

ANALYTICKÁ GEOMETRIE PARABOLY

množina všech reálných čísel

2.4. INVERZNÍ MATICE

ÚLOHY DIFERENCIÁLNÍHO A INTEGRÁLNÍHO POČTU S FYZIKÁLNÍM NÁMĚTEM

Matematika I, část II

P. Girg. 23. listopadu 2012

FINANČNÍ MATEMATIKA- JEDNODUCHÉ ÚROKOVÁNÍ

Komplexní čísla. Definice komplexních čísel

Kapitola 4 Euklidovské prostory

Rovnice. RNDr. Yvetta Bartáková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Úvod do matematiky. Mgr. Radek Horenský, Ph.D. Důkazy

1 Nekonečné řady s nezápornými členy

Přednáška 7, 14. listopadu 2014

Sekvenční logické obvody(lso)

SINOVÁ A KOSINOVÁ VĚTA VZORCE PRO OBSAH TROJÚHELNÍKU

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

SHODNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ

Zimní semestr akademického roku 2015/ listopadu 2015

PODOBNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ (včetně stejnolehlosti)

Užití binomické věty

1. Zjistěte, jestli následující formule jsou tautologie. V případě záporné odpovědi určete k dané formuli konjunktivní a disjunktivní normální formu.

1. ZÁKLADY VEKTOROVÉ ALGEBRY 1.1. VEKTOROVÝ PROSTOR A JEHO BÁZE

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Aritmetická posloupnost, posloupnost rostoucí a klesající Posloupnosti

INVERZNÍ FUNKCE A SLOŽENÉ FUNKCE

Definice obecné mocniny

Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta

1.3. POLYNOMY. V této kapitole se dozvíte:

6. Posloupnosti a jejich limity, řady

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

1 Základní matematické pojmy Logika Množiny a jejich zobrazení... 7

O dělitelnosti čísel celých

Digitální učební materiál

n=1 ( Re an ) 2 + ( Im a n ) 2 = 0 Im a n = Im a a n definujeme předpisem: n=1 N a n = a 1 + a a N. n=1

Znegujte následující výroky a rozhodněte, jestli platí výrok, nebo jeho negace:

Digitální učební materiál

Definiční obor funkce, obor hodnot funkce. Funkce. Mgr. Tomáš Pavlica, Ph.D. Gymnázium Uherské Hradiště. Digitální učební materiály,

Zvyšování kvality výuky technických oborů

(3n + 1) 3n Příklady pro samostatnou práci

I. TAYLORŮV POLYNOM. Taylorovy řady některých funkcí: Pro x R platí: sin(x) =

Výukový modul III.2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Zvyšování kvality výuky technických oborů

c) Pomocí Liouvillovy věty dokažte, že Liouvillovo číslo je transcendentí. xp 1 (p 1)! (x 1)p (x 2) p... (x d) p e x t f(t) d t = F (0)e x F (x),

Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

Zvyšování kvality výuky technických oborů

1 Výroková logika 1. 2 Predikátová logika 3. 3 Důkazy matematických vět 4. 4 Doporučená literatura 7

Rovnice a nerovnice v podílovém tvaru

Rovnice v oboru komplexních čísel

Budeme pokračovat v nahrazování funkce f(x) v okolí bodu a polynomy, tj. hledat vhodné konstanty c n tak, aby bylo pro malá x a. = f (a), f(x) f(a)

Zvyšování kvality výuky technických oborů

DERIVACE FUNKCÍ JEDNÉ REÁLNÉ PROM

Digitální učební materiál

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Konec srandy!!! Mocniny s přirozeným mocnitelem I. Předpoklady: základní početní operace

1. MATEMATICKÁ LOGIKA A MNOŽINY

Příklad. Řešte v : takže rovnice v zadání má v tomto případě jedno řešení. Pro má rovnice tvar

Organizace. Zápočet: test týden semestru (pátek) bodů souhrnný test (1 pokus) Zkouška: písemná část ( 50 bodů), ústní část

Funkce. Logaritmická funkce. Mgr. Tomáš Pavlica, Ph.D. Digitální učební materiály, Gymnázium Uherské Hradiště

NMAF063 Matematika pro fyziky III Zkoušková písemná práce 17. ledna 2019

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Fibonacciho čísla na střední škole

Abstrakt. Co jsou to komplexní čísla? K čemu se používají? Dá se s nimi dělat

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

M - Posloupnosti VARIACE

Digitální učební materiál

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Z PŘEDMĚTU

Matematická indukce, sumy a produkty, matematická logika

Zvyšování kvality výuky technických oborů

1 Trochu o kritériích dělitelnosti

Funkce. Lineární a kvadratické funkce s absolutní hodnotou. Mgr. Tomáš Pavlica, Ph.D. Digitální učební materiály, Gymnázium Uherské Hradiště

Matematika NÁRODNÍ SROVNÁVACÍ ZKOUŠKY BŘEZNA 2018

Digitální učební materiál

Transkript:

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymázium Velké Meziříčí registračí číslo projektu: CZ07/500/098 IV- Iovace a zkvalitěí výuky směřující k rozvoji matematické gramotosti žáků středích škol ZÁKLADNÍ TYPY DŮKAZŮ, MATEMATICKÁ INDUKCE Autor Jazyk Haa Macholová češtia Datum vytvořeí 0 0 Cílová skupia Stupeň a typ vzděláváí Druh učebího materiálu Očekávaý výstup žáci 6 9 let gymaziálí vzděláváí vzorové příklady a příklady k procvičeí žák umí provést přímý, epřímý důkaz, důkaz sporem a matematickou idukcí Aotace materiál je vhodý eje k výkladu a procvičováí, ale i k samostaté práci žáků, k jejich domácí přípravě, velké uplatěí ajde zejméa při přípravě žáků k maturití zkoušce

Řešeé úlohy: Proveďte přímý důkaz a důkaz sporem výroku: 0-0 Řešeí: a) Přímý důkaz Využijeme schéma přímého důkazu výroku B: i Zvolíme pravdivý výrok A ii Dokážeme, že platí A B (většiou pomocí řetězce implikací) iii Závěr: Platí B Zadaou erovost B: 0-0 upravíme a tvar: B : 0 0 Obě stray erovice jsou kladá čísla Při umocěím a druhou obou stra erovosti dostaeme: B : 0 0 0 0 Zjedodušíme: B : 0 00 9 B : - 89 9 B 5 : 89 Umocíme a druhou: 6 B 5 : 89 Odtud máme pravdivý výrok: A: 90,5 89 Tím však ještě důkaz eí provede Zatím víme, že B B B B B B5 A platí, přičemž A platí Z toho ale eplye, že B platí Zatím jsme provedli tzv rozbor Přímý důkaz dostaeme obráceím postupu úprav Začeme-li od výroku A, te odmocíme atd Bude se ásledě jedat o přičteí či odečteí určitého reálého čísla k oběma straám erovice, umocěí obou ezáporých stra erovosti, ásobeí obou stra erovosti týmž eulovým číslem, což jsou ekvivaletí úpravy, a proto dostáváme, že A B5 B B B B B platí Víme, že A platí Závěr: B platí b) Důkaz sporem: Schéma důkazu sporem daého výroku B: i Vyslovíme předpoklad, že dokazovaý výrok eplatí, tedy že platí jeho egace B

ii Dokážeme, že platí B C (většiou pomocí řetězce implikací), kde C eplatí iii Závěr: B eplatí B platí Předpokládejme tedy, že výrok 0-0 eplatí, tedy platí jeho egace B : 0-0 Nyí budeme postupovat jako u přímého důkazu a získáme ásledující výroky: B : 0 0 B : 0 0 0 0 : B : 0 00 B : 89 9 Odtud získáme epravdivý výrok C: 89 90, 5 Řetězec implikací B B B B B C platí, C eplatí Závěr: B eplatí Když eplatí egace původího výroku B, pak platí původí výrok B Tedy výrok 0-0 platí Dokažte, že N : Řešeí: Využijeme epřímý důkaz Dokážeme tedy obměěou implikaci Obměa: N : ł ł k ł astae jeda z možostí:, k Z k i k k 9k 6k k k ł k k 9k k 9k k ii k k ł Obměa: N : ł ł tedy platí původí výrok N : platí a) Vyslovte obměu, obráceí a egaci věty: N : b) Rozhoděte o pravdivosti všech těchto vět a svá tvrzeí dokažte c) Lze a základě řešeí předcházejících částí úlohy rozhodout o pravdivosti věty: N :? Řešeí: a) Obměa: N : ł ł Obráceí: N : Negace: N : ł b) Původí, obměěá i obráceá implikace jsou pravdivé, egace je epravdivá Důkazy:

i Obměa: N : ł ł Tuto větu dokážeme přímým důkazem Pokud provedeme přímý důkaz pravdivosti obměěé věty, potom současě provádíme epřímý důkaz původí věty ł k Z k k k k ł k+, kde ii Obráceí: N : Také využijeme přímého důkazu: k, k Z k k iii Negace: Tvrzeí, že egace ( N : ł ) eplatí, lze dokázat pomocí ásledující úvahy: Pokud je sudé, lze zapsat lze zapsat vyjádřeí l, l Z : Muselo by platit: k l k l l l l l k, k Z Pokud je liché, Nyí porováme výše uvedeá k Na pravé straě rovosti máme sudé číslo a a levé straě liché číslo Výše uvedeá rovost tedy eplatíegace eplatí c) Výše jsme uvedli epřímý důkaz původí implikace i přímý důkaz obráceé implikace, a tím jsme dokázali ekvivaleci s ekvivalecí je pravdivá N : Lze tedy rozhodout a věta Dokaž pomocí matematické idukce: N : Řešeí: i Nejprve větu dokážeme pro =: V(): je pravdivý výrok ii Dále dokážeme, že N : ( ) Důkaz druhého kroku- ahradím součet výrazem : ( ) Druhý krok je dokázá Závěr: Uvedeá věta platí 5 Dokažte, že N :

Řešeí: i Nejprve větu dokážeme pro =: V() B: je pravdivý výrok ii Dále dokážeme, že platí N : N : Důkaz druhého kroku- upravujeme výraz : tak, abychom využili Součet rozdělíme a dvě části: je dělitelá vzhledem k předpokladu je zřejmě také dělitelá, tedy celý součet a druhá část je dělitelý třemi Druhý krok je dokázá Závěr: Uvedeá věta platí Příklady k procvičeí: Dokažte, že N : 6 [Rozložte výraz a souči tří po sobě jsoucích čísel] Dokažte epřímo větu: N :0 6 5 ł [Obměa: N : 5 0 ł 6, tu dokážeme: 5 5 5 ł 6 0 ł 6 ] Dokažte, že x x x xr:5 6 [Přímý důkaz úpravou levé stray rovice] Proveďte přímý důkaz a důkaz sporem výroků: a) b) 8 6 8 6 [Aalogicky jako příklad viz výše] 5 Dokažte, že číslo log 5 je iracioálí p q p [Důkaz proveďte sporem Negace: log 5 je racioálí log 5 5 0 5 0, q ale q p 5 -liché, 0 - sudé, rovost eplatí, spor] p q 6 6 Dokažte, že N : 5

[Důkaz proveďte metodou matematické idukce, ozačíme-li s s ] bude N : 7 Dokažte, že [Důkaz proveďte metodou matematické idukce, ozačíme-li bude s s ] s s,, 8 Dokažte, že N : 5 [Důkaz proveďte metodou matematické idukce, při ověřováí předpokladu vyjádřete 5 55 5 5 ] 6

Použité zdroje a literatura: BEČVÁŘ Jidřich a HRUBÝ Dag Matematika pro gymázia Základí pozatky z matematiky vydáí Praha: Prométheus, 99 ISBN 80-8589--8 BENDA, Petr A KOL Sbírka maturitích příkladů z matematiky 8 vydáí Praha: SPN, 98 ISBN -57-8 BUŠEK, Iva Řešeé maturití úlohy z matematiky vydáí Praha: SPN, 985 ISBN - 69-85 JANEČEK, Fratišek Sbírka úloh z matematiky pro středí školy vydáí Praha: Prométheus, 005 ISBN 80-796-076- PETÁKOVÁ, Jidra Matematika: příprava k maturitě a přijímacím zkouškám a vysoké školy vydáí Praha: Prometheus, 999 ISBN 80-796-099- POLÁK, Josef Přehled středoškolské matematiky vydáí Praha: SPN, 98 ISBN - 5-8 VYŠÍN, Ja A KOL Úlohy z matematiky vydáí Praha: SPN 976 ISBN -0-8 7