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Lógica para Computação Unidade II – Aula 02 Profª MSc. Patricia Medyna Lauritzen de Lucena Drumond patriciamedyna@ufpi.edu.br Universidade Federal do Piauí Centro de Ensino Aberto e a Distância Curso de Sistemas de Informação Aula 02 Lógica e Outras Teorias – Princípio da Indução Princípio da Indução Finita Considere duas fórmulas p e q tais que p implica q. Por definição, p implica q ⇔ para toda interpretação de I, se I[p] = V, então I[q] = V. No princípio da Indução existem duas condições: a condição básica e a condição de indução. Princípio da Indução Finita Definição (primeira forma do princípio da indução finita). Suponha que para cada número natural n, n ≥ 1, seja feita a assertiva A(n). Além disso, suponha que seja possível demonstrar as duas propriedades a seguir: 1. Base da indução. A assertiva A(1) é verdadeira. 2. Passo da indução. Para cada número natural n ≥ 1, se A(n) for verdadeira, então A(n+1) também é verdadeira. Conclui-se que a assertiva A(n) é verdadeira para todo número natural n. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 é válida para todo número natural n. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 1 = 1(1+1)/2. Logo, A(1) é verdadeira. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n + 1)/2 é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 1 = 1(1+1)/2. Logo, A(1) é verdadeira. 2. Passo indutivo: A(n+1): (1 + 2 + ... + n + (n +1)) = (n+1)((n+1)+1)/2. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 1 = 1(1+1)/2. Logo, A(1) é verdadeira. 2. Passo indutivo: A(n+1): (1 + 2 + ... + n + (n +1)) = (n+1)((n+1)+1)/2. Hipótese de Indução: A(n): (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 1 = 1(1+1)/2. Logo, A(1) é verdadeira. 2. Passo indutivo: A(n+1): (1 + 2 + ... + n + (n +1)) = (n+1)((n+1)+1)/2. Hipótese de Indução: A(n): (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 A(n+1): (1+2+...+n) + (n+1) = n(n+1)/2 + (n+1) Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 1 = 1(1+1)/2. Logo, A(1) é verdadeira. 2. Passo indutivo: A(n+1): (1 + 2 + ... + n + (n +1)) = (n+1)((n+1)+1)/2. Hipótese de Indução: A(n): (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 A(n+1): (1+2+...+n) + (n+1) = n(n+1)/2 + (n+1) = n(n+1)/2 + 2(n+1)/2 = (n+1)(n+2)/2. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 1 = 1(1+1)/2. Logo, A(1) é verdadeira. 2. Passo indutivo: A(n+1): (1 + 2 + ... + n + (n +1)) = (n+1)((n+1)+1)/2. Hipótese de Indução: A(n): (1+2+. .+ n) = n(n+1)/2 A(n+1): (1+2+...+n) + (n+1) = n(n+1)/2 + (n+1) = n(n+1)/2 + 2(n+1)/2 = (n+1)(n+2)/2. Assim, a assertiva é verdadeira para o caso base e para o passo indutivo. Logo, ela é verdadeira para todo número natural n. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 4.1-2 = 2.1² Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 4.1-2 = 2.1² 2 = 2 Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 1. Base da indução: A(1): 4.1-2 = 2.1² 2 = 2, portanto A(1) é verdadeira. Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2n² + (4n+2) Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2n² + (4n+2) = 2(n²+2n+1) Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2n² + (4n+2) = 2(n²+2n+1) = 2(n+1)² Princípio da Indução Finita Exemplo: Demonstrar que a igualdade 2 + 6 + 10 + . . . + (4n – 2) = 2n² é válida para todo número natural n. 2. Passo indutivo: A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2(n+1)². Hipótese de Indução: A(n): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2)) = 2n² A(n+1): (2 + 6 + 10 + ... + (4n-2) + (4n +2)) = 2n² + (4n+2) = 2(n²+2n+1) = 2(n+1)² Portanto é válida para todo o natural n.
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