Przejdź do treści

Przekształcenia i dowody algebraiczne

Rozumowanie obejmujące WSZYSTKIE przypadki naraz — a nie sprawdzenie kilku.

Definicja

Dowód

Dowód twierdzenia „dla każdego xx zachodzi W(x)W(x)” to ciąg przekształceń wychodzący z założeń i kończący się tezą, w którym każdy krok jest prawdziwy niezależnie od wartości xx.

Przykłady

  1. Matura rozszerzona, maj 2025, zadanie 2 (0–3 pkt). Wykaż, że dla każdej dodatniej liczby aa i każdej dodatniej liczby bb takich, że b≠12ab \ne \frac{1}{2} a, prawdziwa jest nierówność
    (a+2b)3>8a2b+16ab2(a + 2b)^3 > 8a^2 b + 16 a b^2
  2. Cztery kroki. 1. Przenieś wszystko na jedną stronę. 2. Sprowadź do wspólnego mianownika, jeśli są ułamki. 3. Rozłóż na czynniki tak, żeby był widoczny kwadrat. 4. Powołaj się na to, że kwadrat jest nieujemny.
  3. a2+b2≥2aba^2 + b^2 \ge 2 a b. Przenosimy wszystko na lewo:
    a2+b2−2ab≥0a^2 + b^2 - 2 a b \ge 0
    Rozpoznajemy wzór skróconego mnożenia: (a−b)2≥0(a - b)^2 \ge 0 Kwadrat liczby rzeczywistej jest nieujemny, więc nierówność jest prawdziwa dla wszystkich aa i bb. ■\blacksquare
  4. Dzieli się przez 3. Trzy kolejne liczby: nn, n+1n + 1, n+2n + 2.
    n+(n+1)+(n+2)=3n+3=3(n+1)n + (n + 1) + (n + 2) = 3n + 3 = 3(n + 1)
    Iloczyn trójki i liczby całkowitej, więc suma dzieli się przez 33. ■\blacksquare