免挂证明
埃淼森科曾说:失败总会在你意想不到的时候发生。
基于此,下面证明:挂科是不可能发生的。
证明:
假设你本学期一共有
n 门考试,其中恰有k 门挂科。若
k=0 ,则原命题显然成立。为了便于理解,我们先来看看
k=1 的情况。当
k=1 时,你挂了一门考试。假设这是你的第x(1 \leq x \leq n) 门考试。首先,假设
x=n ,这是不可能的。因为x=n 代表你挂的是最后一门考试,但你一共就会挂1 门考试,那你考完前n-1 门都没有挂科,你就会知道,最后一门考试必挂。这就不能算是“意想不到”的了,所以x 不等于n 。上面证明了你最后一门考试必定不会挂科。运用数学归纳法,假设最后
p 门考试都不会挂科,而在第x=p-1 门考试挂科了。这也是不可能的。因为已知了最后p 门考试都不会挂科,那么你在考完前p-2 门考试的时候,发现自己还没有挂科,结合最后p 门考试不挂的归纳假设,你就会知道,第x=p-1 门考试必定挂科,这就不能算是“意想不到”的了,所以第x=p-1 门考试也不能挂科。这与假设矛盾了。于是有第x=p-1 门考试也不会挂科。综上,
x=n 不可能,且若x=p 不可能则x=p-1 也不可能。运用数学归纳法,可以得到你的任意一门考试都不会挂科。也就是说,当k=1 时,你不会挂科,说明k=1 不成立,也就是说你不可能恰有一门挂科。接下来,更有普适性地证明:让
k 任意取1,2,...,n ,仿照k=1 的情形证明。首先,你的最后
k 门考试挂科数量不会超过k-1 。这是因为加入最后k 门考试全部都挂科了,而你又一共会挂k 门考试,所以当你完成第n-k-1 门考试(相当于倒数第k+1 门考试)的时候,你就会知道自己接下来的考试都会挂科,这就不能算是“意想不到”的了。所以你的最后k 门考试挂科数量不会超过k-1 。上面证明了你的最后
k 门考试挂科数量不会超过k-1 。运用数学归纳法,假设最后p(p \leq k) 门考试挂科数量不会超过k-1 ,且在倒数第p+1 门考试挂科了。这也是不可能的。因为已知了最后p 门考试挂科数量不会超过k-1 ,设你的最后p 门考试中挂科的数量为w ,那么你在考完第n-p-2 门考试(相当于倒数第p+2 门考试)的时候,你的挂科次数必定是k-w-1 ,而最后p 门考试只有w 门挂科了,剩下的一门只能是倒数第p+1 门考试,也就是你预料到你的倒数第p+1 门考试会挂科了,这就不能算是“意想不到”的了。于是与假设产生矛盾。所以你的最后p+1 门考试挂科数量也不能超过k-1 。综上,最后
k 门考试挂科数量不能超过k-1 ,且若最后p 门考试挂科数量不超过k-1 则最后p+1 门考试挂科数量也不能超过k-1 。运用数学归纳法,可以得到你的最后n 门考试(也即所有考试)挂科数量不能超过k-1 ,这与一共有k 门挂科矛盾,所以也不能恰有k 门挂科。于是,我们就顺利证明了
k \geq 1 的任何情形都是不可能的,那么就只能有k=0 。于是得到,你不会挂科!
证毕。