3 Aufgaben, induktion etc.

Neue Frage »

beachboy Auf diesen Beitrag antworten »
3 Aufgaben, induktion etc.
Hallo,

kann mir jmd helfen und mir erklären wie ich diese Aufgaben lösen kann?

1. Beweise durch vollständige Induktion:



IA: A(5) ->

und nun?


2. Zeige, dass für alle gilt:



wie rechne ich hier????

3. und das schlimmste am schluss, es gilt das selbe wie bei Aufgabe 2:



anscheinend geht das per induktion. wenn ich m=0 einsetze komme ich auf 1=1 scheint ja zu stimmen, aber wie gehts dann weiter??

hoffe mir kann jmd helfen !!! Danke!

lg
beach

UPDATE: BEI 3 statt einer 1 ein i SORRY
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: 3 Aufgaben, induktion etc.
Machen wir erstmal die 1.

Welche Aussage mußt du nun beweisen und welche Aussage darfst du dabei verwenden?

Ist aber keine HöMa.

*** verschoben ***
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

zu 2.
das kannste ganz leicht prüfen, indem du die rechte seite nimmst und das per definition des binomialkoeffizienten schreibst und dann kannste das zur linken seite recht flott umformen
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1 ich muss beweisen, dass

zu 2. ich habe leider keine ahnung wie ich das umformen soll. Der Prof. hat das in n! fakultät und sowas umgeformt? unglücklich
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

dann fangen wir mal an mit der VI.
mach erstmal den anfang...


es gilt:

jetzt schreib mal die linke seite so um
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
zu 1 ich muss beweisen, dass

Das weiß ich wohl. Den Induktionsanfang hast du auch gemacht. Jetzt kommt der Induktionsschluß von n auf n+1. Und da solltest du das Prinzip kennen. Das heißt: was ist die Induktionsvoraussetzung, was ist die Induktionsbehauptung?
 
 
AD Auf diesen Beitrag antworten »
RE: 3 Aufgaben, induktion etc.
Zitat:
Original von beachboy
3. und das schlimmste am schluss, es gilt das selbe wie bei Aufgabe 2:


So schlimm ist das gar nicht, denn es ist falsch. Also genügt die Angabe eines Gegenbeispiels, z.B. m=2,n=1 .
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1 also was ich jetzt machen würde wäre das:

oder?

zu 2 linke seite umgeformt:



nur wie jetzt die rechte seite? ist das nicht das gleiche ?

zu 3:

SORRY die richtige Aufgabe lautet so:



hab das i mit ner 1 verwechselt. unglücklich
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

1.)
jetzt mach die induktionsvoraussetzung:
für ein beliebiges, aber festes gelte:


es stimmt was du gemacht hast, jetzt form das um und denk dabei an die voraussetzung.


2.)
das was du hingeschrieben hast ist genau .
falls du das jetzt aus umformungen der linken seite hast, dann haste deinen beweis
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Zu 3) Das ist natürlich was anderes, jetzt stimmts. Zum Beweis:

Den Induktionsanfang m=0 hast du ja schon. Im Induktionsschluss zerlegst du

,

setzt für die eckige Klammer die Induktionsvoraussetzung ein und denkst dann mal an das Bildungsgesetz des Pascalschen Dreiecks, wo ja die Binomialkoeffizienten alle drin stehen... smile
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1

ich weiß, dass da jetz sein muss, aber woher kommt die 2? unglücklich

zu 2 stimmt die linke seite so nicht? kannst du mir dann zeigen wie ich das umformen muss? unglücklich

zu 3 die ivorraussetzung hast du ja geschrieben oder? steh grad auf der palme unglücklich

muss ich das nun so erweitern?

system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
zu 1

ich weiß, dass da jetz sein muss, aber woher kommt die 2? unglücklich




Zitat:
Original von beachboy
zu 2 stimmt die linke seite so nicht? kannst du mir dann zeigen wie ich das umformen muss? unglücklich


es ist:
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
zu 3 die ivorraussetzung hast du ja geschrieben oder?

Nein, hab ich nicht: Ich hab nur die Summe links in der Induktionsbehauptung (also für m+1) zerlegt, indem ich den letzten Summanden abgetrennt habe - mehr nicht. Ziel ist natürlich, durch diese Umformungen zur rechten Seite der Induktionsbehauptung zu gelangen, also .
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1 upsi stimmt ja... aber warum muss ich das überhaupt so abändern und kann nicht gleich schreiben ?? und was ist dann mein nächster schritt bei

zu 2. kannst du mir genau erklären wie ich darauf komme`?


natürlich mit bruchstrich ...

aber wieso ist [/quote]

wie un was genau muss ich da einsetzen?
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

du musst ja erstmal ordentlich deine induktionsvoraussetzung hinschreiben, denn sonst könntest genauso voraussetzen, dass der himmel grün ist.


(laut voraussetzung)
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

ok nun habe ich ja die iv nun der ischluss oder?

also


zu 3

okay also hast du für m dort m+1 eingestzt ? und wie sieht das nun im ganzen aus??

so?

[/quote]
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Es ist immer wieder erstaunlich, wie schwer sich Schüler (oder Studenten?) mit der vollständigen Induktion tun. ich fasse mal den bisherigen Stand in der Aufgabe 1 zusammen:

Behauptung: für n >= 5

Induktionsanfang: n=5 eingesetzt liefert in der Tat eine wahre Aussage.

Induktionsschluß: die obige Behauptung wird für ein beliebiges n als wahr angenommen. Zu zeigen ist, daß die Behauptung dann auch für n+1 gilt. Also setzen wir erstmal n+1 in die Behauptung ein, damit man mal sieht, was überhaupt zu zeigen ist:



So. Jetzt greifen wir uns die linke Seite und formen um:


Da wir annehmen dürfen, daß gilt, haben wir jetzt:


Jetzt mußt du die rechte Seite so umformen und weiter nach unten abschätzen, daß da rauskommt.

Tipp: zeige und verwende Augenzwinkern

zu Aufgabe 2 (die trivialste von den dreien):
Laut Definition ist


Jetzt wende die Definition auf an. Was steht dann da?

Und zum guten Schluß die Aufgabe 3:
Da war zu zeigen:


Der Induktionsanfang war klar. Für den Induktionsschluß m nach m+1 schreiben wir erstmal die Behauptung für m+1 hin, damit man wieder sieht, wo die Reise hingeht:



Wie ArthurDent schon zeigte, nehmen wir uns wieder die linke Seite, spalten den letzten Summanden ab und verwenden die Induktionsvoraussetzung. Das ergibt:



Jetzt mußt du die rechte Seite weiter umformen, damit du auf die rechte Seite der Induktionsbehauptung kommst. Da helfen Summenregeln für die Binomialkoeffizienten (Pascalsches Dreieck).
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1

also soweit hab ich es verstanden, ich muss also beiweisen, dass gilt und deshalb muss ich so umformen damit das oben rauskommt?

ich dachte ich kann da jetzt für n einfach n+1 einsetzen und fertig?!

umformen:


kann mir jmd sagen wie ich auf komme?


zu 2:

hm ist und ich raff nicht was ich für was einsetzen muss unglücklich ausserdem gilt ja auch dann wäre ja das selbe oder wie??

zu 3:

kannst du mir das abspalten der summanden mal zeigen bzw. warum steht da nun plötzlich 2mal


dankef+ür eure mühen!!!




lg
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

nein, genau andersherum. du musst zeigen, dass mithilfe der induktionsvoraussetzung aus folgt:


du nimmst ja an, dass für ein beliebiges, aber festes gilt:

jetzt kommt der induktionsschluss:

das ist nach der induktionsvoraussetzung:

nur du wolltest ja nicht zeigen, dass stets größer als ist, sonst wärst du fertig.
also rollen wir das von hinten auf:

das eine steht schon da, bleibt zu zeigen, dass für das"andre" gilt:

das kannste nun ebenfalls durch VI zeigen oder du betrachtest
und schaust für welche dieses gilt, wie du magst Augenzwinkern
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1

kannst du mir mal bitte ganz klar hinschreiben, was ich beweisen muss, was schon gilt und was der IA, IV, und Ischluss sind? verwirrt

und wie komme ich, von

gilt doch für alle n >2 ? traurig
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
zu 1

kannst du mir mal bitte ganz klar hinschreiben, was ich beweisen muss, was schon gilt und was der IA, IV, und Ischluss sind? verwirrt

Das habe ich in meinem Beitrag ausführlichst getan. Ausführlicher geht es nicht. Falls du da etwas nicht verstanden hast, dann zitiere das.

Zitat:
Original von beachboy
gilt doch für alle n >2 ? traurig

Ja. Aber das fällt nicht so einfach vom Himmel. Also eine plausible nachvollziehbare Begründung solltest du schon liefern.

Also wenn ich deinem Alter (20) glauben darf, dann darf man von dir auch etwas Eigeninitiative erwarten, und da solltest du nicht darauf warten, daß dir alles vorgekaut wird. Augenzwinkern

Und zu den anderen Aufgaben äußere ich mich erst, wenn die 1. Aufgabe komplett fertig gerechnet und von dir verstanden ist.
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von klarsoweit
Zitat:
Original von beachboy
gilt doch für alle n >2 ? traurig

Ja. Aber das fällt nicht so einfach vom Himmel. Also eine plausible nachvollziehbare Begründung solltest du schon liefern.

Also wenn ich deinem Alter (20) glauben darf, dann darf man von dir auch etwas Eigeninitiative erwarten, und da solltest du nicht darauf warten, daß dir alles vorgekaut wird. Augenzwinkern



dazu nur noch ein tipp:
der linke teil ist was wunderbar quadratisches, also quasi eine parabel. eine parabel kann oberhalb und unterhalb der n-achse liegen bzw. teils teils. hier soll sie aber immer oben liegen Big Laugh
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

zu 1

also mit dem tipp kann ich leider nichts anfangen?! Muss ich das weiterumformen oder Betrag setzen, damit das immer pos. bleibt? oder wie beweise ich, dass

ich muss doch zeigen, dass für gilt?

=>

womit ich probleme habe, ist dass ich nicht weiß wie man z.b. von dem schritt sieht das, dass größer ist wie oder warum man beweisen muss, dass das sieht man doch mit einem blick? unglücklich weil für n ja gilt n>5

danke für eure Hilfen! ich weiß ich bin ein schwieriger Fall :-D
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
ich muss doch zeigen, dass für gilt?

Nein. Du mußt zeigen, daß gilt. Das solltest du mit 20 Jahren schaffen.

Zitat:
Original von beachboy
warum man beweisen muss, dass das sieht man doch mit einem blick? unglücklich weil für n ja gilt n>5

Erstmal haben wir für n, daß n >= 5 ist, und zweitens sagt man in der Mathematik gerne "wie man leicht sieht", aber bei genauem Hinschauen ist es dann doch nicht so leicht. Und hier stimmt die Ungleichung für n=1 oder n=2 nicht. Und daß es ab n>=3 für ein paar Stichproben stimmt, ist ja noch kein Beweis, daß es für alle n>=3 stimmt.

EDIT: von mir aus dividiere die Ungleichung durch n.
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

stimmt das denn soweit:

ich muss doch zeigen, dass für gilt

=>

/:n

für n>3

reicht das so als beweis?nein oder?
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

wenn du richtig argumentierst reicht das. du forderst ja selbst, dass gelte, sprich die rechte seite deiner ungleichung stets größer als 3 ist. nun gib mir mal ein gutes argument, wieso
nicht größer als 4 wird für , dann haste es gezeigt Augenzwinkern
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
für n>3

reicht das so als beweis?nein oder?

Ja, wenn du erwähnen würdest, daß der Kehrwert einer natürlichen Zahl immer <= 1 ist. Somit ist die rechte Seite der Ungleichung immer <= 3. Also muß das n > 3 sein und das ist wegen der Bedingung n >= 5 immer gegeben.

Jetzt wieder zurück zum eigentlichen Beweis:
Wir hatten irgendwann mal da stehen:

Jetzt läßt du das linke n² stehen und schätzst das rechte n² durch die mühsam bewiesene Ungleichung nach unten ab.
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von klarsoweit
Zitat:
Original von beachboy
für n>3

reicht das so als beweis?nein oder?

Ja, wenn du erwähnen würdest, daß der Kehrwert einer natürlichen Zahl immer <= 1 ist. Somit ist die rechte Seite der Ungleichung immer <= 3. Also muß das n > 3 sein und das ist wegen der Bedingung n >= 5 immer gegeben.



das meinte ich mit einem guten argument Augenzwinkern
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »



=>

so?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
=>

so?

Nee. Es folgt:
Augenzwinkern
Schließlich war das keine Gleichungskette, sondern eine Ungleichungskette.
Und das ist die im Induktionsschluß zu beweisende Aussage. Und hurra, das war's dann!

Jetzt können wir zur 2. Aufgabe kommen:

War die jetzt klar oder wie sieht es damit aus? Falls nicht, fangen wir am besten nochmal von vorne an.
Links und rechts stehen Binomialkoeffizienten. Diese sind irgendwie über Fakultäten definiert. Da wäre also der erste Schritt, diese Terme erstmal durch ihre Definition zu ersetzen.
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von beachboy
stimmt das denn soweit:

ich muss doch zeigen, dass für gilt

Ich greif das nochmal auf: Macht es doch nicht so kompliziert: Es ist

für

einfach aufgrund der Monotonie des Quadrates im positiven Argumentbereich. Da brauch man keine Induktion o.ä., man muss die Kirche auch mal im Dorf lassen. Augenzwinkern
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von klarsoweit

Jetzt können wir zur 2. Aufgabe kommen:

War die jetzt klar oder wie sieht es damit aus? Falls nicht, fangen wir am besten nochmal von vorne an.
Links und rechts stehen Binomialkoeffizienten. Diese sind irgendwie über Fakultäten definiert. Da wäre also der erste Schritt, diese Terme erstmal durch ihre Definition zu ersetzen.


also das weiß ich, nur wie und was ich jetzt für einsetzen muss ist mir unklar :-(
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

ersetze lieber die andre seite der gleichung durch die definition, also
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

ja aber genau das versteh ich nicht, was ich da reinsetzen muss?!
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Wieso ist das bloß so schwer? verwirrt

Nochmal die Definition:


Für ersetzst du das hugo na durch was wohl?
beachboy Auf diesen Beitrag antworten »

jetzt hab ichs gerafft Big Laugh

so oder?



danke!
lg
beach
system-agent Auf diesen Beitrag antworten »

ganz genau, und das musst du nun so umformen, dass du deine erstgenannte version bekommst, und schon haste es gezeigt
Neue Frage »
Antworten »



Verwandte Themen

Die Beliebtesten »
Die Größten »
Die Neuesten »