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Hallo. Ich wüsste gerne wie folgende Induktionsaufgabe zu lösen ist.


n

∑(-1)k·2k ·(n über k)=(-1)n

k=0


Bin sehr dankbar für eure Antworten

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Aloha :)

Die allgemeine binomische Formel lautet: \((a+b)^n=\sum\limits_{k=0}^n\binom{n}{k}a^{n-k}b^k\).

Wenn du das mit deiner Aussage vergleichst, findest du:

$$\sum\limits_{k=0}^n\binom{n}{k}(-1)^k2^k=\sum\limits_{k=0}^n\binom{n}{k}(-2)^k=\sum\limits_{k=0}^n\binom{n}{k}1^{n-k}(-2)^k=(1+(-2))^n=(-1)^n$$Aber vermutlich musst du die Behauptung per vollständiger Induktion beweisen, um diese Technik zu üben. Das machen wir nun gemeinsam:

Verankerung bei \(n=0\)

$$\sum\limits_{k=0}^n\binom{n}{k}(-2)^k=\sum\limits_{k=0}^0\binom{0}{k}(-2)^k=\binom{0}{0}(-2)^0=1=(-1)^0=(-1)^n\quad\checkmark$$

Induktionsschritt \(n\to n+1\)

$$\sum\limits_{k=0}^{n+1}\binom{n+1}{k}(-2)^k=\sum\limits_{k=0}^{n+1}\left[\binom{n}{k}+\binom{n}{k-1}\right](-2)^k$$$$=\sum\limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k}(-2)^k+\sum\limits_{k=1}^{n+1}\binom{n}{k-1}(-2)^k\quad\left|\;\text{denn:}\;\binom{n}{n+1}=0\;;\;\binom{n}{-1}=0\right.$$$$=\sum\limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k}(-2)^k+\sum\limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k}(-2)^{k+1}\quad\left|\;\text{Indexverschiebung bei 2-ter Summe}\right.$$$$=\sum\limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k}(-2)^k\cdot\left(1+(-2)\right)\quad\left|\;\text{Induktionsvoraussetzung einesetzen}\right.$$$$=(-1)^n\cdot\left(1+(-2)\right)=(-1)^n\cdot(-1)=(-1)^{n+1}\quad\checkmark$$

Avatar von 152 k 🚀

Mega vielen lieben Dank! :)))

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Tipp: (-1)n = (1 - 2)n = ∑...

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