Ivan Shishkin, Rye (1878)

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Mon premier pas dans le raisonnement par récurrence.

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Solution by SalixBabylonica · FR

(Le rang n0n_{0} vaut 0 ici)

Pour n∈Nn\in \mathbb{N}, notons P(n)=P(n)= ∑k=0nk=n(n+1)2\displaystyle\sum_{k=0}^{n} k = \frac{n(n+1)}{2} , et montrons que P(n)P(n) est vraie par récurrence simple.

  • P(0)P(0) est vraie de manière évidente.
  • Soit n⩾n0n\geqslant n_{0}, supposons que P(n)P(n) est vraie. Montrons que P(n+1)P(n+1) est vraie (c’est-à-dire qu’on veut montrer que ∑k=0n+1k=(n+1)(n+2)2\displaystyle\sum_{k=0}^{n+1} k = \frac{(n+1)(n+2)}{2}).

On a
∑k=0n+1k=∑k=0nk+(n+1).\sum_{k=0}^{n+1} k = \sum_{k=0}^{n} k + (n+1).Or, ∑k=0nk=n(n+1)2\displaystyle\sum_{k=0}^{n} k = \frac{n(n+1)}{2} puisqu’on a supposé que P(n)P(n) est vraie.

Ainsi, cela donne
∑k=0n+1k=n(n+1)2+(n+1)=(n+1)(n2+1)=(n+1)(n+22)=(n+1)(n+2)2.\begin{array}{rcl} \displaystyle \sum_{k=0}^{n+1} k & = & \displaystyle \frac{n(n+1)}{2}+(n+1) \\[0.2cm] & = & \displaystyle (n+1)\left(\frac{n}{2}+1\right) \\[0.2cm] & = & \displaystyle (n+1)\left(\frac{n+2}{2}\right) \\[0.2cm] & = & \displaystyle \frac{(n+1)(n+2)}{2}. \end{array}

D’où P(n+1)P(n+1) est vraie.

  • Donc pour tout n∈Nn\in\mathbb{N}, P(n)P(n) est vraie.

J’ai réalisé un léger ajustement sur la rédaction (Dans la partie « Ainsi cela donne » je repars de ∑k=0n+1k\displaystyle\sum_{k=0}^{{n+1}}k car c’est bien cette somme que l’on veut évaluer). À voir si cela convient pour tout le monde.