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Aufgabe:

Wie zeigt man die Existenz einer Permutation mit einer definierten Eigenschaft?


Problem/Ansatz:

Die konkrete Aufgabenstellung lautet:

Man zeige: Es gibt eine Permutation π von den natürlichen Zahlen mit der Eigenschaft:

                 Für alle n ent. N ist Iπ(n)-nI = 1.


Wir haben Permutationen bis jetzt nur wie folgt definiert: f ist eine Permutation auf A, wenn f eine Bijektion auf A ist.

Jedoch hilft mir dies nicht weiter, auf einen sinnvollen Ansatz zu kommen und bisheriges Googeln hat nur für noch mehr Verwirrung gesorgt.

Danke schonmal für Tipps :)

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Ich nehme mal an, dass 1 die kleinste natürliche Zahl bei euch ist. Falls es 0 sein sollte musst du eben alles um -1 verschieben

Da 1 die kleinste natürliche Zahl ist muss π(1) = 1 + 1 = 2 sein, da 1 - 1 = 0 keine natürliche Zahl mehr ist und |π(1) - 1| = 1 => π(1) = 0 oder π(1) = 2

Aufgrund der Bijektivität benötigt 1 ein Urbild also suchen wir ein n mit π(n) = 1

|π(n) - n| = |π(1) - n| = |1-n| = 1 => n = -1 oder n = 2

Da -1 keine natürliche Zahl ist kann also nur π(2) = 1 sein

Für 3 ist auch hier wieder |π(3)-3| = 1 => π(3) = 2 oder π(3) = 4

Es ist schon π(1) = 2 also geht wegen der Injektivität π(3) = 2 sicherlich nicht, bleibt also nur π(3) = 4

Jetzt haben wir schon 1,2,4 im Bild. 3 braucht aber auch ein Urbild. Jetzt suchst du also ein m mit π(m) = 3

|π(m) - m| = |3 - m| = 1 => m = 2 oder m = 4

Für 2 haben wir π(2) aber schon bestimmt. Bleibt somit nur π(4)=3

Jetzt solltest du das Prinzip erkennen.

2 Antworten

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Beste Antwort

Bilde alle geraden Zahlen auf ihren Vorgänger und

alle ungeraden auf ihren Nachfolger ab:

π(1)=2  und  π(2)=1

π(3)=4  und π(4)=3  etc.

Also ist z.B.  π:ℕ→ℕ mit π(x)= x-1 , falls x gerade und
                                            = x+1 sonst.

eine solche Bijektion.

Avatar von 289 k 🚀
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Habe es gelöscht ! \(\;\;\;\;\;\)

Avatar von 29 k

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