Les multiples visages du raisonnement par récurence


Fabien Aoustin

Le raisonnement par récurrence est un outil aussi classique qu'indispensable dont la formulation se résume facilement.

 

On considère une propriété  énoncée pour un certain entier naturel n. Pour démontrer que cette propriété est vraie pour tout entier naturel, on peut procéder en deux temps.

Le premier, l’initialisation, consiste à démontrer que  est vraie.

Le second, la démonstration du caractère héréditaire de la propriété, consiste à montrer que si  est vraie pour un entier naturel n quelconque, alors  est vraie aussi. On illustre souvent ce principe par une rangée de domino qui tombent les uns après les autres quand on a poussé le premier.

Il existe plusieurs raffinements de ce principe, qui restent cependant équivalents à cette « récurrence simple ». On peut bien sûr initialiser le raisonnement à partir d’un entier non nul n0 et on conclura que  est vraie pour tout entier nsupérieur ou égal à n0. On peut aussi mettre en œuvre une « récurrence double » ; dans ce cas, on démontre que  et  sont vraies, puis que si  et  sont vraies alors  l’est aussi. On peut même aller jusqu’à une « récurrence forte » où, pour montrer que  est vraie, on suppose que la ... Lire la suite gratuitement