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Métodos de Demostración en Lógica Matemática: Método Directo y Métodos Indirectos, Ejercicios de Programación Java

El método de demostración directa consiste en demostrar la verdad de una conclusión a partir de hipótesis verdaderas y una cadena de implicaciones lógicas. Por otro lado, los métodos indirectos, como reducción al absurdo o por contrapositiva, se utilizan cuando la demostración directa no es aplicable. En este documento se explican detalladamente estos métodos y se dan ejemplos para su comprensión.

Tipo: Ejercicios

2021/2022

Subido el 26/04/2022

andres-jarro
andres-jarro 🇨🇴

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MÉTODO DIRECTO DE DEMOSTRACIÓN
En el método de demostración directa se tiene como hipótesis verdaderas las proposiciones H1 y
H2 y… y Hn procediendo a la deducción de que la conclusión Q es verdadera a través de un
proceso lógico deductivo, es decir como una cadena de implicaciones lógicas. El esquema de
demostración en el método directo es de la forma:
Si H1 y H2 y … y Hn entonces Q
en forma simbólica:
H1 H2 Hn → Q
El método de la demostración directo tiene como fundamento lógico la regla de indiferencia
clásica o esquema argumentativo valido llamado Modus Ponens:
[ P (P→Q) ] →Q
Que significa: Si la hipotesis P es verdadera y la hipotesis P implica la conclusión Q entonces la
conclusión Q es verdadera
EJEMPLO
Demuestre que si las funciones f(x) y g(x) son derivables en x = b entonces la función f(x)g(x) es
derivable en x = b
H1: f(x) es derivable en x = b
H2: g(x) es derivable en x = b
Q: f(x)g(x) es derivable en x = b
METODOS DE DEMOSTRACION INDIRECTOS
El método de demostración directa no siempre es aplicable debido a la naturaleza de las
proposiciones a demostrar, por lo que es necesario realizar una demostración indirecta las cuales
son ampliamente usadas en matemáticas, a continuación algunos de los métodos usuales de
demostración indirecta.
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MÉTODO DIRECTO DE DEMOSTRACIÓN

En el método de demostración directa se tiene como hipótesis verdaderas las proposiciones H1 y H2 y… y Hn procediendo a la deducción de que la conclusión Q es verdadera a través de un proceso lógico deductivo, es decir como una cadena de implicaciones lógicas. El esquema de demostración en el método directo es de la forma: Si H1 y H2 y … y Hn entonces Q en forma simbólica: H1 ∧ H2 ∧ … ∧ Hn → Q El método de la demostración directo tiene como fundamento lógico la regla de indiferencia clásica o esquema argumentativo valido llamado Modus Ponens: [ P∧ (P→Q) ] →Q Que significa: Si la hipotesis P es verdadera y la hipotesis P implica la conclusión Q entonces la conclusión Q es verdadera EJEMPLO Demuestre que si las funciones f(x) y g(x) son derivables en x = b entonces la función f(x)g(x) es derivable en x = b H1: f(x) es derivable en x = b H2: g(x) es derivable en x = b Q: f(x)g(x) es derivable en x = b METODOS DE DEMOSTRACION INDIRECTOS El método de demostración directa no siempre es aplicable debido a la naturaleza de las proposiciones a demostrar, por lo que es necesario realizar una demostración indirecta las cuales son ampliamente usadas en matemáticas, a continuación algunos de los métodos usuales de demostración indirecta.

METODO DE DEMOSTACION POR REDUCCION AL ABSURDO

El procedimiento general para demostrar indirectamente por reducción al absurdo una proposición de la forma (H1 ∧ H2 ∧ … ∧ Hn )↔ Q consiste en: R1) Negar la conclusión Q utilizando las leyes de la lógica, la negación de Q es denota por ¬Q que se lee “no Q” R2) El conjunto de hipótesis ahora es de la forma H1 ∧ H2 ∧ … ∧ Hn ∧¬Q, es decir que ¬Q se añade como una hipótesis R3) Del conjunto de hipótesis enunciadas en R2) obtener una contradicción evidente, una contradicción es una proposición que siempre es falsa y es denotada por C, en forma simbólica: H ∧ H2 ∧ … ∧ Hn ∧ ¬Q → C, es decir que el conjunto de hipótesis {H1, H2, … ,Hn,¬Q} es inconsistente o contradictorio. R4) entonces Q es verdadera por la obtención de una contradicción al suponer verdadera la negación de Q METODO DE DEMOSTRACION POR CONTRAPOSITIVA El método de demostración por contra positiva es un método indirecto que tiene como fundamento la equivalencia lógica (P→Q)↔(¬Q→¬P) Para realizar una demostración por contra positiva se toma como hipótesis la negación de la conclusión escrita como ¬Q para obtener como conclusión la negación de la hipótesis escrita como ¬P. El esquema argumentativo de la deducción por contra positiva es de la forma: En matemáticas, la inducción es un razonamiento que permite demostrar proposiciones que dependen de una variable que toma una infinidad de valores enteros. En términos simples, la inducción matemática consiste en el siguiente razonamiento ¬Q ¬Q→¬P ¬P METODO DE DEMOSTRACION POR EL PRINCIPIO DE INDUCCION MATEMATICA El principio de inducción matemática es un principio universalmente válido en matemáticas y es fundamentalmente uno de los axiomas de los números naturales construidos por el matemático italiano G. Peano a finales del siglo XIX, insistimos en que es un axioma que formalmente pertenece a la lógica de segunda clase al cuantificar propiedades de números naturales, sin

Paso 1. El primer paso está contenido en la proposición del teorema. Paso 2. Paso 3. Hipótesis: B es el punto medio del segmento AC C es el punto medio del segmento BD Tesis: Paso 4. Idéese el plan, Se interpretará cada una de las proposiciones de los datos como una proposición sobre la congruencia de segmentos y se utilizará la propiedad transitiva. Paso 5. Dado: ∠ A y ∠B son agudos Pruébese: Afirmaciones 1.Supongase que ∠A es Suplementario de ∠B

  1. m ∠ A + m ∠B =
  2. m ∠ A< 90, m ∠ B<9c
  3. m ∠ A + m ∠ B <90 + 90 Contradicción paso 2
  4. Por lo tanto ∠ A y ∠ B no son suplementarios Razones
  1. Negación de la hipótesis suposición de la prueba indirecta.
  2. Definición de suplementarios.
  3. Dado, definición de ángulo agudo.
  4. Propiedad aditiva de las desigualdades.
  5. Lógica de la praueba indirecta NOMBRE DEL METODO

DESCRIPCION EN

PALABRAS METODO

EJEMPLO DEL METODO CONDICIONES

DEL METODO

  1. Se reformula el teorema en términos de una proposición condicional.
  2. Se asume que es una condición dada como cierta. Generalmente conviene hacer un dibujo que ilustre lo dado.
  3. se recopilan definiciones, portulados o teoremas ya demostrados, que van a intentar encadenarse lógicamente.
  4. Se efectúa una cadena de argumentaciones lógicamente válidas que posibiliten concluir.
  5. Se afirma lo demostrado: a,b ∈ ℝ ⇒|a+b|=|a|+|b| a,b ∈ ℝ y a =b ⇒ a=b² ² A-B=B-A ∀A Y B Para demostrar la falsedad de proposiciones de este tipo, basta exhibir un elemento que satisfaga la hipótesis de la proposición, pero que no satisfaga su conclusión. A dicho elemento se le conoce con el nombre de contraejemplo. El uso del contraejemplo, es muy útil cuando uno se encuentra ante una proposición con cuantificador universal, de la cuál no se sabe si es verdadera o falsa.