diff --git a/Definitionen/I_D_21.tex b/Definitionen/I_D_21.tex new file mode 100644 index 0000000..b650052 --- /dev/null +++ b/Definitionen/I_D_21.tex @@ -0,0 +1,7 @@ +\begin{definition}\label{D1_1_21} +Wenn $a_{k}$ ein beliebiger Ausdruck in Abhängigkeit von $k \in \mathbb{Z}$ und $m, n \in \mathbb{Z}$ mit $m \leq n$ ist, dann ist das \textbf{Summenzeichen} definiert als +$$ +\sum_{k=m}^{n} a_{k}:=a_{m}+a_{m+1}+a_{m+2}+\ldots+a_{n-1}+a_{n} +$$ +Für den Fall $m>n$ setzt man $\sum_{k=m}^{n} a_{k}:=0$. +\end{definition} \ No newline at end of file diff --git a/I_2.tex b/I_2.tex index c709fc8..dd1efa3 100644 --- a/I_2.tex +++ b/I_2.tex @@ -72,41 +72,61 @@ Ein Beweis muss immer allgemeingültig sein und \underline{alle} möglichen Fäl \begin{beispiel}\label{B0013} -\textit{Behauptung}: Für alle $n \in \mathbb{N}$ liefert die Formel $p(n):=n^2-n+41$ eine \textbf{Primzahl}. Das heißt eine Zahl, die nur durch $1$ oder sich selbst teilbar ist. +\textbf{Behauptung}: Für alle $n \in \mathbb{N}$ liefert die Formel $p(n):=n^2-n+41$ eine \textbf{Primzahl}. Das heißt eine Zahl, die nur durch $1$ oder sich selbst teilbar ist. Diese Aussage ist offensichtlich falsch, weil $p(41)=41^{2}-41+41=41^{2}$ keine Primzahl ist. Denn die Zahl $41^{2}$ lässt sich neben 1 und $41^{2}$ auch durch die Zahl 41 teilen. \end{beispiel} -2.2 Indirekter Beweis +\section{Indirekter Beweis} Der indirekte Beweis oder auch Widerspruchsbeweis ist einer der elegantesten und auch einfachsten Beweise. Wie bei dem direkten Beweis ist es auch hier das Ziel, aus einer Aussage $A$ (Voraussetzung) eine Aussage $B$ (Behauptung) zu beweisen. -Das Prinzip des indirekten Beweises besteht darin, das man annimmt, die Behauptung $B$ sei falsch und stattdessen das logische Gegenteil $\neg B$ richtig. Durch erlaubte mathematische Operationen führt man unter Benutzung der zusätzlichen Voraussetzung $\neg B$ einen Widerspruch her. Die Folgerung ist, dass $B$ richtig sein muss. -Beispiel 14 -Behauptung: Ist die Wurzel aus einer geraden natürlichen Zahl $n$ eine natürliche Zahl, so ist diese gerade. + +Das Prinzip des indirekten Beweises besteht darin, das man annimmt, die Behauptung $B$ sei falsch und stattdessen das logische Gegenteil $\neg B$ richtig. Durch \underline{erlaubte} mathematische Operationen führt man unter Benutzung der zusätzlichen Voraussetzung $\neg B$ einen Widerspruch her. Die Folgerung ist, dass $B$ richtig sein muss. + + +\begin{beispiel}\label{B0014} + +\textbf{Behauptung}: Ist die Wurzel aus einer geraden natürlichen Zahl $n$ eine natürliche Zahl, so ist diese gerade. + +\textbf{Beweis} : Nimmt man an, dass $k=\sqrt{n}$ eine ungerade Zahl ist, dann ist wegen der in Beispiel 11 bewiesenen Behauptung auch $k^2=n$ ungerade und das ist ein Widerspruch zu der Voraussetzung, dass $n$ gerade ist. Also ist die getroffene Annahme falsch und das heißt $\sqrt{n}$ ist eine gerade Zahl. + +\hfill $\blacksquare$ +\end{beispiel} + +Bei diesem Beweisverfahren schleicht sich oft ein häufig gemachter Fehler ein, indem die Behauptung falsch negiert wird. Dazu das folgende + +\begin{beispiel}\label{B0015} +\textbf{Behauptung}: Die Zahl $1$ ist die größte reelle Zahl. + +\textbf{Beweis}: Angenommen die Behauptung ist falsch, dass heißt es gibt eine andere größte Zahl $y$, mit $1n$ setzt man $\sum_{k=m}^{n} a_{k}:=0$. + + + +2.3 + Das Summenzeichen dient also dazu, endliche Summen von Ausdrücken oder Termen effizient und platzsparend darzustellen. Beispiel 16 a) $1+2+3+\ldots+n-1+n=\sum_{k=1}^{n} k$