Induktionsbeweis Frage

Aufrufe: 661     Aktiv: 22.12.2020 um 20:55

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Hallo, ich habe bei folgender Aufgabe das Problem, dass ich einen induktionsbeweis durchführen muss, jedoch nicht genau weiß, wie ich bei explizit dieser Aufgabe vorgehe. Kann mir jemand helfen? MFG Sebastian

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Wie weit bist du denn gekommen? Hast du den Induktionsanfang wenigstens hinbekommen?   ─   anonym0165f 22.12.2020 um 10:16
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(1) Induktionsanfang: für \(n=1\) zeigen, dass die Aussage der Gleichung der Wahrheit entspricht.

(2) Induktionsvorraussetzung: für ein festes \(n\in \mathbb{N}\) soll die gegebene Gleichung erfüllt sein.

(3) Induktionsschritt: Die Gleichung muss auch für \(n+1\) erfüllt sein. Dabei muss die Induktionsvoraussetzung verwendet werden. Ein sinnvoller Anfang wäre:

\(\displaystyle{\prod_{i=1}^{n+1} \left(1+\dfrac{1}{n+i}\right) =\prod_{i=1}^n \left(1+\dfrac{1}{n+i}\right) \cdot \left(1+\dfrac{1}{2n+1}\right) \overset{IV}{=} \left(2-\dfrac{1}{n+1}\right)\cdot \left(1+\dfrac{1}{2n+1}\right) = \ldots = 2-\dfrac{1}{n+2} =2-\dfrac{1}{(n+1)+1}}\)

Du musst nun nur noch den Term von links aus soweit umformen, dass du die Gleichung am Ende erhälst. Wenn du nicht mehr weiter kommst, überlege wie du von der rechten Seite (da wo du hinwillst) dahin kommst, wo du von links aus stehen geblieben bist. Versuch dich ab da vllt erstmal allein weiter.

 

Hoffe das hilft weiter.

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Hallo, erstmal danke für die Hilfe, ich weiß wie du es meinst und kann das machen, allerdings verstehe ich noch nicht genau, wie du auf die Nenner n + 2 und (n+1) + 1 von rechts aus gekommen bist   ─   sebastian11044h 22.12.2020 um 10:43

Da willst du hinkommen.... ich muss die Gleichung im Induktionsschritt für \(n+1\) statt für \(n\) zeigen. Ich fang an und setze links in den Term \(n+1\) ein und form erstmal soweit um, dass ich den Induktionsschritt einsetzen kann. Dabei fällt mir auf ich habe einen Fehler gemacht >.<. Ich muss bei \(\displaystyle{\prod_{i=1}^{n+1} \left(1+\dfrac{1}{n+1+i}\right)}\) anfangen! Nachdem ich den Induktionsschritt eingesetzt habe muss ich durch umstellen zum letzten Term gelangen. Das ist quasi mein Zielterm. Ich korrigiere meine Rechnung! Durch Indexverschiebung erhält man im Induktionsschritt:
\(\displaystyle{\prod_{i=1}^{n+1} \left(1+\dfrac{1}{n+1+i}\right) =\prod_{i=2}^{n+2} \left(1+\dfrac{1}{n+i}\right)=\prod_{i=2}^n \left(1+\dfrac{1}{n+i}\right) \cdot \left(1+\dfrac{1}{2n+1}\right) \cdot \left(1+\dfrac{1}{2n+2}\right)=\prod_{i=1}^n \left(1+\dfrac{1}{n+i}\right) \cdot \dfrac{\left(1+\frac{1}{2n+1}\right) \cdot \left(1+\frac{1}{2n+2}\right)}{1+\frac{1}{n+1}} \overset{IV}{=} \left(2-\dfrac{1}{n+1}\right) \cdot \dfrac{\left(1+\frac{1}{2n+1}\right) \cdot \left(1+\frac{1}{2n+2}\right)}{1+\frac{1}{n+1}} =\ldots =2-\dfrac{1}{(n+1)+1}}\)
Sry für den Flüchtigkeitsfehler. Nun wird es auch etwas komplizierter das umstellen :D
  ─   maqu 22.12.2020 um 11:14

Also überall wo in der ursprünglichen Gleichung ein \(n\) stand muss jetzt ein \(n+1\) stehen, falls das jetzt nicht deutlich wurde :D. Links im Produkt für den oberen Laufindex \(n\rightarrow n+1\) und im Nenner des Bruchs im Produkt \(n+i \rightarrow n+1+i\). Dann muss ich dahin kommen wo am Ende im Term wegen \(n+1\rightarrow n+1+1\) also \(n+2\) stehen muss.
Für die Umstellung auf dem Weg dahin, bilde erstmal immer den Hauptnenner und multipliziere dann alles zusammen. Vereinfache dann alles und am Ende sollte es dann schon dastehen. ;D
  ─   maqu 22.12.2020 um 11:21

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