Untuk semua bilangan bulat tidak-negatif n, buktikan dengan induksi matematik bahwa 2⁰+ 2¹+ 2²+ … + 2ⁿ = 2ⁿ+¹– 1.
Q.
induksi matematik
1. base case (langkah dasar)
fungsinya untuk menentukan apakah pernyataan bisa dibuktikan atau tidak.
diketahui: n = bilangan bulat tidak negatif, berarti n = 0,1,2,3,….
dalam langkah dasar, kita harus bisa membuktikan bahwa pernyataan benar untuk n = angka awal, dimana n = 0.
(tulis bagian yang n saja)
2^n = 2^(n+1) – 1
2⁰ = 2⁰+¹ – 1
1 = 2¹-1
1 = 1 ✓
kalo benar maka lanjut ke langkah 2 dan 3.
2. induction hypothesis (hipotesis induksi)
kita anggap pernyataan benar untuk n = k.
(tulis ulang pernyataan tapi n diganti dengan k)
2¹+2²+…+2^k = 2^(k+1) – 1
3. induction step (langkah induksi)
fungsinya untuk membuktikan hipotesis yang kita buat di langkah 2. caranya kita harus menunjukkan bahwa apabila n = k+1, maka pernyataannya benar.
(tulis ulang pernyataan tapi n diganti dengan k+1)
2¹+2²+…+2^(k+1) = 2^((k+1)+1) – 1
2¹+2²+…+2^k + 2^(k+1) = 2^((k+1)+1) – 1
masukkan hipotesis ke pernyataan.
(2^(k+1) – 1) + 2^(k+1) = 2^((k+1)+1) – 1
ingat:
2^a + 2^a = 2×2^a
berarti,
2^(k+1) + 2^(k+1) = 2×2^(k+1)
maka, didapat:
2×2^(k+1) – 1 = 2^((k+1)+1) – 1
sifat eksponen:
2^((k+1)+1) – 1 = 2^((k+1)+1) – 1
karena ruas kiri dan kanan sama, maka pernyataan terbukti benar dengan induksi matematik.