গাণিতিক আরোহ বিধি হলো স্বাভাবিক সংখ্যা সম্পর্কে কোন উপপাদ্য প্রমাণ করার একটি পদ্ধতি। যদি দেখানো যায় যে কোন উপপাদ্য P ( n ) এর জন্য (যেখানে n
কোন স্বাভাবিক সংখ্যা এবং P
কোন ফাংশন ( n
সম্পর্কে))
গাণিতিক আরোহ বিধি হলো স্বাভাবিক সংখ্যা সম্পর্কে কোন উপপাদ্য প্রমাণ করার একটি পদ্ধতি। যদি দেখানো যায় যে কোন উপপাদ্য P ( n ) এর জন্য (যেখানে n
কোন স্বাভাবিক সংখ্যা এবং P
কোন ফাংশন ( n
সম্পর্কে))
- P ( 0 )
সত্য
এবং
- যদি P ( m )
সত্য হয় তবে P ( m + 1 )
সত্য (যেখানে m
কোনো স্বাভাবিক সংখ্যা)
তবে P ( n ) সব স্বাভাবিক সংখ্যার জন্যই সত্য (যেহেতু স্বাভাবিক সংখ্যাগুলো কেবলমাত্র এইভাবে গঠন করা যায়)।
প্রমাণ এবং উদাহরণ
এখানে আমরা একটি সংক্ষিপ্ত সংস্করণ প্রমাণ করব। প্রামাণ্য রূপ:-
ধরি S ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যার সেট, যার নিম্নোক্ত বৈশিষ্ট্য গুলি আছে:-
(a). 1∈ S
(b). যখন k∈ S, তখন (k+1)∈ S
তাহলে S সব পূর্ণসংখ্যার সেট।
প্রমাণ:-
ধরি T এমন ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যার সেট যারা S এ নেই। ধরি T অশূন্য সেট। সুসামঞ্জস্য নীতি অনুযায়ী T এর তাহলে একটি ন্যূনতম পদ থাকবে। ধরি পদটি a। যেহেতু 1∈S, a>1 আর তাই 0<a-1<a। a,T এর ন্যূনতম ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যা, তাই (a-1), Tতে নেই, আর সেইকারণেই Sএ আছে।প্রশ্নমতে, Sএ (a-1)+1 ও আছে, যা Tতে aএর উপস্থিতির বিরোধী। তাই আমরা সিদ্ধান্তে আসতে পারি T সেটটি শূন্য সেট এবং S সমস্ত পূর্ণসংখ্যার সেট।
উদাহরণ:-
আমরা দেখাতে চাই যে যে কোন স্বাভাবিক সংখ্যা n এর জন্য 1 + 3 + . . . + ( 2 n + 1 ) = ( n + 1 ) 2
- P ( 0 )
হলে, 1 = ( 0 + 1 ) 2 = 1 2 = 1
, যা অবশ্যই সত্য
- ধরা যাক P ( n )
সত্য, অর্থাৎ 1 + 3 + . . . + ( 2 n + 1 ) = ( n + 1 ) 2
, তাহলে দুই পক্ষে ( 2 n + 3 )
যোগ করে পাই
বাম পক্ষে: 1 + 3 + . . . + ( 2 n + 1 ) + ( 2 n + 3 ) = 1 + 3 + . . + ( 2 ( n + 1 ) + 1 )
ডান পক্ষে: ( n + 1 ) 2 + ( 2 n + 3 ) = ( n + 1 ) 2 + 2 ( n + 1 ) + 1 2 = ( ( n + 1 ) + 1 ) 2
তার মানে P ( n + 1 ) সত্য P ( n )
এ n
এর জায়গায় n + 1
বসিয়ে দেখুন)। সুতরাং গাণিতিক আরওহ বিধি বলে P ( n )
সব স্বাভাবিক সংখ্যার জন্যই সত্য।