Diferencia entre revisiones de «Demostración por casos»

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La '''demostración por casos''' es un método de [[demostración matemática]] en el cual la proposición a ser probada se divide en un número finito de casos, y cada caso es demostrado por separado. También se la conoce como '''demostración exhaustiva''', '''demostración por agotamiento''' o '''método de fuerza bruta'''.
 
También se la conoce como:
* prueba exhaustiva
* prueba por exhaución
* prueba por exhausción o
* método de fuerza bruta.
 
Una demostración por casos consta de dos etapas:
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== Ejemplo ==
 
ProbarDemostrar que todo número que es un cubo perfecto tiene que ser un múltiplo de 9, un múltiplo de 9 más 1 o un múltiplo de 9 menos 1.
 
;Demostración
Todo cubo perfecto es el cubo de algún natural ''n''. Este natural es o un múltiplo de 3, o uno más o uno menos que un múltiplo de 3. Entonces los siguientes casos son exhaustivos:
 
*Caso 1: Si ''n'' es un múltiplo de 3, entonces el cubo de n es un múltiplo de 27, y entonces ciertamente un múltiplo de 9.
*Caso 2: Si ''n'' es 1 más que un múltiplo de 3, entonces el cubo de n es uno más que un múltiplo de 9.
*Caso 3: Si ''n'' es 1 menos que un múltiplo de 3, entonces el cubo de n es uno menos que un múltiplo de 9.
 
*Caso 1: Si ''n'' = 3''p'', entonces ''n''<sup>3</sup> = 27''p''<sup>3</sup>, que es múltiplo de 9.
[Para completar la demostración, los enunciados de los casos 2 y 3 pueden ser probados mediante simple álgebra].
*Caso 2: Si ''n'' = 3''p''&nbsp;+&nbsp;1, then ''n''<sup>3</sup> = 27''p''<sup>3</sup>&nbsp;+&nbsp;27''p''<sup>2</sup>&nbsp;+&nbsp;9''p''&nbsp;+&nbsp;1, que es 1 más que un múltiplo de 9. Por ejemplo, si ''n''&nbsp;=&nbsp;4 then ''n''<sup>3</sup> = 64 = 9&times;7&nbsp;+&nbsp;1.
*Caso 3: Si ''n'' = 3''p''&nbsp;−&nbsp;1, entonces ''n''<sup>3</sup> =&nbsp;27''p''<sup>3</sup>&nbsp;−&nbsp;27''p''<sup>2</sup>&nbsp;+&nbsp;9''p''&nbsp;−&nbsp;1, que es 1 menos que un múltiplo de &nbsp;9. Por ejemplo si ''n'' =&nbsp;5 entonces ''n''<sup>3</sup> = 125 = 9&times;14&nbsp;−&nbsp;1.
 
== ¿Cuántos casos? ==
No hay un tope al número de casos permitidos en una pruebadesmostación por exhauciónexhaustiva. A veces solamente hay 2 o 3 casos. A veces puede haber miles o incluso millones. Por ejemplo, resolver rigurosamente un [[problema de ajedrez|problema]] de [[Final (ajedrez)|final de juego]] en [[ajedrez]] puede involucrar la consideración de un número muy elevado de posibles posiciones en el [[árbol de juego]] de ese problema.
 
La primera demostración del [[teorema de los cuatro colores]] fue una pruebademostración por exhauciónexhaustiva con 1.936 casos. Esta pruebademostación fue controvertida porque la mayoría de los casos fueron examinados por un programa de computadora, no a mano. La pruebademostración más breve conocida de este teorema aún tiene más de 600 casos.
 
Los matemáticos prefieren evitar demostraciones con grandes números de casos porque sienten que son poco elegantes —dejan— dejan una impresión de que el teorema es solamente cierto por coincidencia, y no por algún principio o conexión subyacente. No obstante, hay algunos teoremas importantes para los cuales ningún otro método de demostración ha sido hallado.
 
Además del teorema de los cuatro colores, otros ejemplos de grandes pruebasdemostración por exhaucióncasos son:
 
* La prueba de que no existe ningún [[plano proyectivo]] de orden 10.