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Aufgabe:

Sei an  eine Folge nicht-negativer Zahlen.

Beweisen Sie, dass für jedes m ∈ ℕ gilt:

\( \prod_{n=1}^{m}{1+a_n} \) ≤ exp(\( \sum\limits_{n=1}^{m}{a_n} \) )


Hat jemand eine Idee, wie man das mit vollständiger Induktion lösen könnte?

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Also ich würde an deiner Stelle erstmal die Formeln richtig hinschreiben, bevor du von uns erwartest, deine Aufgaben zu lösen.

Hallo,

was wäre denn für m=1 zu zeigen? Gilt das?

Gruß

Formel stimmt jetzt wieder. Hatte ich falsch "korrigiert".

2 Antworten

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Beste Antwort

Sei an eine Folge nicht-negativer Zahlen.

Beweisen Sie, dass für jedes m ∈ ℕ gilt:

$$\prod_{n=1}^{m}{1+a_n}  ≤ exp(\sum\limits_{n=1}^{m}{a_n} ) $$

Induktionsanfang

$$\prod_{n=1}^{1}{1+a_n}  ≤ exp(\sum\limits_{n=1}^{1}{a_n} ) $$

$$1=\prod_{n=1}^{1}{1} = exp(\sum\limits_{n=1}^{1}{0} ) =1$$

Ich habe mal den Anfang gemacht, dann haben die anderen auch die richtige Form. Der Induktionsanfang sollte stimmen, doch ich habe jetzt keine Zeit. Vielleicht macht ja jemand weiter. Sonst bis später.

$$g(x)=1+x \space ; \space g' (x)=1$$

$$f(x)=e^x \space ; \space f' (x)=e^x>1$$

$$g(0)=f(0) \space;\space g'(x)≤f'(x)→$$$$g(x)≤f(x)$$

Damit ist der Anfang gezeigt.

Induktionsannahme

$$\prod_{n=1}^{m}{1+a_n}  ≤ exp(\sum\limits_{n=1}^{m}{a_n} ) $$

Zu zeigen

$$\prod_{n=1}^{m+1}{1+a_n} =1+a_{m+1}*\prod_{n=1}^{m}{1+a_n}$$$$≤e^{a_m+1}*exp(\sum\limits_{n=1}^{m}{a_n} )=exp(\sum\limits_{n=1}^{m+1}{a_n} ) $$

da die Aussage wie gezeigt jeweils für beide Faktoren stimmt, ist sie auch für das Produkt richtig.

wzzw

Avatar von 11 k

Wie kommst du darauf, dass an   = 0 ist?

$$a_n≥0$$

Wie gezeigt ist

$$1 + a_n ≤ e^{a_n}$$

wobei die Gleichheit nur für

$$a_n=0 $$ gilt, was aber nicht vorkommt.

Nebenbei, die Antwort wurde vervollständigt.

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Dazu überlege am besten erstmal, dass 1+x ≤exp(x) für alle x≥0 gilt.

Dann ist es einfach.

Avatar von 289 k 🚀

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