Hypothèse de récurrence : la formule et un exemple

Ce que dit la formule

Dans l'hérédité, on suppose que $P (n)$ P(n) est vraie pour un certain $n$ n : c'est l'hypothèse de récurrence. On l'utilise pour démontrer $P (n + 1)$ P(n+1).

On part en général de l'expression au rang $n + 1$ n+1, et on fait apparaître l'expression du rang $n$ n pour appliquer l'hypothèse.

Exemple sur le raisonnement par récurrence

Hypothèse :

1 + \dots + n = \frac{n ( n + 1 )}{2}

1 + … + n = (n(n+1))/2. Alors

1 + \dots + n + (n + 1) = \frac{n ( n + 1 )}{2} + (n + 1) = \frac{( n + 1 ) ( n + 2 )}{2}

1 + … + n + (n+1) = (n(n+1))/2 + (n+1) = ((n+1)(n+2))/2, qui est

P (n + 1)

P(n+1).

Piège à éviter avec le raisonnement par récurrence

On utilise l'hypothèse

P (n)

P(n), on ne la redémontre pas : c'est ce qui rend la récurrence efficace.

Les autres formules du raisonnement par récurrence

Principe de récurrence →

[P (n_{0}) vraie] et [P (n) \Rightarrow P (n + 1)] ⟹ P (n) vraie pour tout n \geq n_{0}

[ P(n₀) vraie ] et [ P(n) ⇒ P(n+1) ] ⇒ P(n) vraie pour tout n ≥ n₀

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