+1 Daumen
212 Aufrufe

Aufgabe:

Beweisen Sie, dass für alle x, y ∈ R+0 (Positive reelle Zahlen inkl. 0) mit x < y =⇒ x^n < y^n, für alle n ∈ N
gilt. (Hier gilt auch die Umkehrung, xn < yn =⇒ x < y.)


Problem/Ansatz:

Wie beginne ich den Beweis?

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen

Als Alternative zum von ggt22 vorgeschlagenen Induktionsbeweis. Vielleicht habt ihr schon die eine oder andere Summenformel gesehen. Zum Beispiel die "Differenz von Potenzen"-Formel, das sollte eine der ersten Summenformeln sein, die man als Schüler/Student so kennenlernt, da sie die dritte binomische Formel verallgemeinert. Dann kannst du schön Argumentieren:

\(x^n<y^n\iff 0<y^n-x^n = (y-x)\left(\sum\limits_{i=0}^{n-1}y^ix^{n-i-1}\right) = (y-x)(y^{n-1}+y^{n-2}x+y^{n-3}x^2+\ldots+yx^{n-2}+x^{n-1})\). Da \(y>x\geq 0\), ist diese Summe klar das Produkt von zwei streng positiven Zahlen, damit positiv.

Diese Formel funktioniert für \(n\geq 2\) ohne Probleme. Für \(n=1\) müsstest du etwas cheeky sein und \(0^0=1\) innerhalb der Summe schreiben, ist aber etwas suspekt. Der Fall \(n=1\) ist ja ohnehin nicht sehr gehaltvoll.

Eine kleine Anmerkung dazu: Du verwendest hier, dass wenn \(a,b>0\), dann auch \(ab>0\). Das sollte vielleicht noch gesagt werden, da dieser Fakt schon gar nicht mehr so weit von der zu zeigenden Aussage entfernt ist.

Avatar von

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community