Potenzgesetze mit vollständiger Induktion beweisen.

Erste Frage Aufrufe: 894     Aktiv: 24.01.2022 um 10:55

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Hallo ihr Lieben,
ich soll die Potenzgesetze:
$$\forall a \in K \setminus \{0\}; n,m \in \mathbb{Z}: a^n \cdot a^m = a^{n+m}$$
$$\forall a \in K \setminus \{0\}; n,m \in \mathbb{Z}:(a^n)^m = a^{nm}$$

mittels vollständiger Induktion beweisen. Dabei ist K ein Körper.
Ich habe dazu zwei Fragen:
1. Normalerweise sagt man ja bei der Induktion, dass eine Aussage für einen Anfangswert und für alle Nachfolger gilt. Da n,m ganze Zahlen sind, gibt es für die Induktion ja nicht nur n->n+1, sondern auch n->n-1. Kann/Muss ich die Induktion da in 2 Fälle gliedern? Oder ist das egal?

2. Eine Induktion über 2 veränderlichen Variablen geht ja schlecht. Kann ich da 2 Fälle auf machen, wobei einmal n fest und m variable ist und halt anders herum? Dadurch dann nur eine Induktion über die "variable" Variabel.

Freue mich auf eure Antworten.
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Ich glaube, dass du hier ohne Induktion auskommst, wenn du dich strikt an die Definitionen hältst.

Du musst auch nicht für \(n,m\) zwei Beweise führen. Durch Symmetrie ist das quasi gleich. Du würdest also eine Zahl fest lassen. Das ist erstmal nur mein Impuls dazu. Hoffe du kannst damit etwas anfangen.
  ─   math stories 23.01.2022 um 14:27

Es ist in der Aufgabe explizit die Induktion gefordert. Deswegen hilft das leider nicht weiter :/   ─   ax.ela.n 23.01.2022 um 14:43

Ok, dennoch musst du nicht für \(n,m\) separat machen wegen Symmetrie. Und dein Ansatz ist auch gut mit \(n\to n-1\).

Hast du da schon etwas raus?
  ─   math stories 23.01.2022 um 15:43

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Jo habe für beide Potenzgesetze eine sinnvolle Induktion über n, einmal in die Richtung n+1 und in die Richtung n-1 hinbekommen und damit die ganzen Zahlen abgedeckt. Die Induktion über m habe ich nach deinem Hinweis mit "analog" bzw. "aus Symmetriegründen" quitiert. Danke für deine Hilfe. Kannst das auch als Antwort posten, bekommste noch ein schönes Häckchen und die Frage ist damit geschlossen :D   ─   ax.ela.n 23.01.2022 um 17:05

:)   ─   math stories 24.01.2022 um 10:55
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