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Aufgabe:

Zeige durch vollständige Induktion, dass 7n− 1 für alle n∈N durch 6 teilbar ist.

Was ist hier die Vorgehensweise, wie löst man so ein Beispiel?

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Zz.: 7n− 1 für alle n∈N durch 6 teilbar ist.

Induktionsanfang: \(n=1\): \(7^1-1\equiv 0 \pmod{6}\quad \checkmark\)
Induktionsvoraussetzung IV: \(7^n-1\) ist für beliebig festes \(n\) durch \(6\) teilbar.
Induktionsschritt: Zu zeigen ist: \(7^{n+1}-1\) durch 6 teilbar

$$\begin{aligned}7^{n+1}-1&=7\cdot 7^{n}-1&&\lvert\; \text{ IV, } 7^n-1\text{ ist ganzz. teilbar durch } 6\\&\equiv 7\cdot 0 \pmod{6} \\&\equiv 0\pmod{6}&&\lvert\; \text{ ganzz. Rest ist } 0 \text{, also ...}\\&\iff 6\mid \left(7^{n+1}-1\right)&&\lvert\; \text{... }6 \text{ teilt } 7^{n+1}-1\end{aligned}$$ Also \(7^{n+1}-1\) ist durch 6 teilbar und die Aussage ist bewiesen.

Kleine Hinweise:
\(x \mid y\) mit \(x,y\in\mathbb{Z}\) bedeutet \(x\) teilt \(y\) genau dann, wenn es eine ganze Zahl \(k\) gibt mit \(x\cdot k= y\).

\(a\equiv b \pmod{n}\) für \(a,b,n\in\mathbb{Z}\) bedeutet: Es gibt eine ganze Zahl \(k\) mit \(a=k\cdot n +b \), also bei der ganzzahligen Division von \(a\) durch \(n\) bleibt ein Rest von \(b\). Wenn der Rest \(b=0\) ist, wissen wir, dass die Zahl (ganzzahlig) teilbar durch \(n\) ist.

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Schluss von n auf n+1:

Induktionsvoraussetzung: 7n-1 ist teilbar durch 6.

Dann ist auch 7·(7n-1)+6 teilbar durch 6. (Das um 6 vermehrte Siebenfache einer durch 6 teilbaren Zahl ist durch 6 teilbar)

Weil 7·(7n-1)+6= 7n+1-1 gilt jetzt:

7n+1-1 ist teilbar durch 6.

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Hallo Roland,

Vorsicht: \(7^{n+1}-7=7\cdot (7^n-1)\neq 7\cdot 7^n-1=7^{n+1}-1\)

$$ 7^{n+1}-1 = 7\cdot 7^n -1 = \left(6+1\right)\cdot 7^n-1 = 6\cdot 7^n +\left(7^n-1\right) $$ Der erste Summand ist als offensichtliches Vielfaches von 6 durch 6 teilbar, der zweite nach Induktionsvoraussetzung.

@Doesbaddel

-7+6=-1

Alles klar, habe das zu schnell überflogen. Danke und Entschuldigung.

Ich werde mir angewöhnen mehr Zeit aufzuwenden, bevor ich einen Kommentar schreibe.

Titan hast du noch Fragen zur Aufgabe oder hast du alles verstanden?

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Ind Anf.

$$ 6| 6$$$$6|(7^1-1)$$

Ind Annahme

$$ 6| (7^n-1)$$$$6| ((7^n-1)*(7-1))$$$$6| (7^{(n+1)} -7 -7^n+1)$$$$6| (7^{(n+1)} -1 -7 +1-7^n+1)$$$$6| ((7^{(n+1)} -1)-(7-1)-(7^n-1))$$$$6| (7^{(n+1)} -1)$$

Ind. Schluss

wzzw

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Zu zeigen

6 | 7^n - 1


Induktionsanfang: n = 1

6 | 7^1 - 1 → wahr


Induktionsschritt: n → n + 1

6 | 7^(n + 1) - 1
6 | 7·7^n - 1
6 | 6·7^n + (7^n - 1) --> Die Summe ist durch 6 teilbar, weil jeder Summand durch 6 teilbar ist.

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