علوم وفضاء

فرق قوتين والقسمة على 7: برهان استقراء يحسب خارج القسمة

تحويل الحالة التالية إلى مضاعف للسبعة
إعادة الكتابة تظهر موضع استعمال الفرض.

فرق قوتين يمكن إثبات قابليته للقسمة دون اختبار كل أس. نبرهن مثالًا، ثم نحول البرهان إلى علاقة تحسب خارج القسمة. [2]

الخلاصة السريعة

أظهر المضاعف الذي يوفره الفرض داخل الحالة التالية. [1]

  • لعدد صحيح n≥0، عرّف Dₙ=9ⁿ−2ⁿ. نثبت وجود عدد صحيح qₙ يحقق Dₙ=7qₙ. المقصود القسمة دون باقٍ، لا مجرد إمكان كتابة ناتج كسري. النموذج حسابي بلا وحدات. [2]
  • البداية n=0 تعطي D₀=1−1=0=7×0. ثم نأخذ k≥0 صحيحًا اعتباطيًا، ونفترض Dₖ=7q لعدد صحيح q. هذا فرض لبناء الانتقال، وليس افتراضًا مسبقًا أن جميع الحالات صحيحة. [1]
  • بإضافة وطرح 9×2ᵏ، نجد Dₖ₊₁=9(9ᵏ−2ᵏ)+7×2ᵏ. المقدار داخل القوس هو Dₖ. هنا تظهر الحالة المفترضة؛ رفع Dₖ كله إلى قوة أخرى لا يعطي فرق القوتين المطلوب. [1]
  • نعوض Dₖ=7q، فنحصل على Dₖ₊₁=7(9q+2ᵏ). لأن q و2ᵏ صحيحان، فداخل القوس عدد صحيح. مع البداية، يثبت الاستقراء القسمة على 7 لكل عدد صحيح n≥0. [1]
  • ينتج خارج القسمة نفسه من q₀=0 وqₙ₊₁=9qₙ+2ⁿ. عند n=0، 1، 2، 3، 4 نحصل على qₙ=0، 1، 11، 103، 935؛ والفروق 0، 7، 77، 721، 6545. هذه مراجعات، لا بديل عن البرهان العام. [2]
  • المجال جزء من النتيجة: عند n=−1 يكون Dₙ=1/9−1/2=−7/18، ولا يكون مضاعفًا صحيحًا للعدد 7. لذلك لا يمتد البرهان تلقائيًا للأسس السالبة أو الكسرية. الصفر أس مسموح في مجالنا المعلن. [2]

حدد معنى القسمة والمجال

لعدد صحيح n≥0، عرّف Dₙ=9ⁿ−2ⁿ. نثبت وجود عدد صحيح qₙ يحقق Dₙ=7qₙ. المقصود القسمة دون باقٍ، لا مجرد إمكان كتابة ناتج كسري. النموذج حسابي بلا وحدات. [2]

ثبت البداية واكتب الفرض

البداية n=0 تعطي D₀=1−1=0=7×0. ثم نأخذ k≥0 صحيحًا اعتباطيًا، ونفترض Dₖ=7q لعدد صحيح q. هذا فرض لبناء الانتقال، وليس افتراضًا مسبقًا أن جميع الحالات صحيحة. [1]

أعد كتابة فرق القوتين

بإضافة وطرح 9×2ᵏ، نجد Dₖ₊₁=9(9ᵏ−2ᵏ)+7×2ᵏ. المقدار داخل القوس هو Dₖ. هنا تظهر الحالة المفترضة؛ رفع Dₖ كله إلى قوة أخرى لا يعطي فرق القوتين المطلوب. [1]

استعمل الفرض لإظهار المضاعف

نعوض Dₖ=7q، فنحصل على Dₖ₊₁=7(9q+2ᵏ). لأن q و2ᵏ صحيحان، فداخل القوس عدد صحيح. مع البداية، يثبت الاستقراء القسمة على 7 لكل عدد صحيح n≥0. [1]

احسب خارج القسمة تكراريًا

ينتج خارج القسمة نفسه من q₀=0 وqₙ₊₁=9qₙ+2ⁿ. عند n=0، 1، 2، 3، 4 نحصل على qₙ=0، 1، 11، 103، 935؛ والفروق 0، 7، 77، 721، 6545. هذه مراجعات، لا بديل عن البرهان العام. [2]

قيم الفرق وخارج القسمة
قيم محسوبة للتوضيح؛ الاستقراء يثبت المجال كله.

احتفظ بحدود الأس

المجال جزء من النتيجة: عند n=−1 يكون Dₙ=1/9−1/2=−7/18، ولا يكون مضاعفًا صحيحًا للعدد 7. لذلك لا يمتد البرهان تلقائيًا للأسس السالبة أو الكسرية. الصفر أس مسموح في مجالنا المعلن. [2]

المراجع

  1. Levin: برهان الاستقراء واستعمال الفرض
  2. MathWorld: مبدأ الاستقراء

بداية الاستقراء وخطوة الانتقال

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.