Seconda forma del principio di induzione

Teorema

Sia P(n)n∈N una famiglia di proposizioni indicizzata su n∈N. Supponiamo che

  1. P(0) sia vera (BASE DELL'INDUZIONE)
  2. ∀n>0,(P(k) è vera ∀k<n)⟹P(n) è vera (PASSO INDUTTIVO)

Allora P(n) è vera ∀n∈N.

Dimostrazione

Sia A:={n∈N | P(n) è falsa}, dimostriamo che A=∅.
Supponiamo per assurdo che A≠∅. Grazie al teorema di buon ordinamento di N, A ammette minimo m. Osserviamo che m∈A⟹ P(m) è falsa.
Da (1) segue che m≠0.
Inoltre, se 0<k<m, k∉A, in quanto abbiamo che m=min A, ma allora dalla (2) segue che P(m) è vera, che è impossibile. Segue che A=∅, ovvero P(n) è vera ∀n∈N.