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Aufabe 1
a) z: \( \forall x \in(0, \infty) \wedge \forall n \in \mathbb{N}:(1+x)^{n} \doteq 1+x_{n} \)

Beweses per molution
\( \begin{array}{l} 1 A: n=0: \\ (1+x)^{2}=1 \\ 1+x: 0=1 \end{array} \)

1V: Aussage gill fei \( f n \in \mathbb{N} \).
\( \begin{array}{l} \text { 1S: } n \rightarrow n+1: \\ 1+x_{n}+x=1+x(n+1) \leqslant(1+x)^{n+1}=(1+x)^{n}(1+x) \\ (1+x)^{n}(1+x) \frac{\geq}{1 v}(1+x n)(1+x)=1+x+x n+n x^{2} \geq 1+x n+x \end{array} \)

Beweis über Binomialformel
\( \begin{aligned} (a+b)^{n} & =\sum \limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k} a^{k} b^{n-k} \\ (x+1)^{n} & =\sum \limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k} x^{k} 1^{n-k} \\ & =\binom{n}{0} x^{0}+\binom{n}{1} x+\binom{n}{2} x^{2}+\cdots+\binom{n}{n} x^{n} \\ & =1+\frac{n!}{(n-1)!} x+\frac{n!}{2(n-2)!x^{2}}+\ldots+x^{n} \\ & =1+x n+\underbrace{\frac{n!}{2(n-2)!} x^{2}+\ldots+x^{n}}_{\geq 0} \\ & \geq 1+x_{n} \end{aligned} \)
\( \binom{n}{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!} \)
\( \begin{aligned} \frac{n!}{(n-1)!} & =\frac{n \cdot(n-1)}{(n-1)} \\ & =n \end{aligned} \)



Problem/Ansatz:

Hi kann mir jemand zeigen kann, dass der rote Teil gleichgrößer 0 ist?

Avatar vor von

Da ist eigentlich nichts zu zeigen: Der rote Term ist eine Summe aus Produkten. In jedem Produkt ist jeder Faktor nichtnegativ - x>=0 ist ja vorausgesetzt, also ist auch das Produkt nichtnegativ. Und damit auch die Summe als Summe aus nichtnegativen Summanden.

Übrigens: Der Induktionsbeweis geht auch für x>-1, der zweite Beweis nicht (ohne weiteres).

3 Antworten

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Beste Antwort

Da \(x\geq 0\) ist, gilt auch für jede Potenz \(x^n\geq 0\). Der Binomialkoeffizient ist auch größer als 0.

Mit diesem Wissen kannst du dir die vorletzten beiden Zeilen also sparen und direkt die Abschätzung durchführen.

Avatar vor von 20 k
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Hi kann mir jemand zeigen kann, dass der rote Teil gleichgrößer 0 ist?

Eine Summe aus nicht negativen Summanden kann nie negativ sein. Beachte das x aus dem Intervall der nicht negativen Zahlen sein soll.

Avatar vor von 491 k 🚀
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Führe auch die Rechnungen für n=1 und für n=2 durch. Für n>2 ist (n-2)!>0. Damit sind alle Summanden positiv.

Avatar vor von 124 k 🚀

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