Zu zeigen: \(n^3 \le 2^{n+1}\)

Aufrufe: 559     Aktiv: 12.03.2020 um 11:26

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Hallöchen, 

diese Aussage soll mit vollständiger Induktion gezeigt werden. Ich bin mir sicher, dass es gar nicht schwer ist. Der Induktionsanfang ist klar, es scheitert am Induktionsschritt. Habe es in beide Richtungen versucht, doch komme nicht weiter. 

Meine Ansätze:        (IV) \(n^3 \le 2^{n+1}\)

\((n+1)^3 = n^3 + 3n^2 + 3n + 1\)

                \(\le 2^{n+1} + 3n^2 + 3n + 1\)

                \(\le 2^{n+2} +3n^2 + 3n + 1\)

 

\(2^{n+2} = 2^{n+1} * 2\)

         \(\ge n^3 *2\)

 

Danke schonmal im Voraus! 

 

 

 

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Student, Punkte: 18

 

Gibt es irgendwelche Beschränkungen an das n, weil für n = 3...7 gilt die Aussage ja nicht   ─   el_stefano 12.03.2020 um 10:21
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Ich gehe jetzt mal davon aus, dass man zeigen soll, dass die Aussage für alle n > 7 gelten soll, da ja wie bereite im Kommentar erwähnt gür n=3...7 die Aussage falsch ist: IA: n = 8 8^3 = 512 <= 512 = 2^(8+1) IV: n^3 <= 2^(n+1) für n >= 8 IS: n -> n + 1 (n+1)^3 = n^3 + 3n^2 + 3n + 1 <= n^3 + 3n^2 + 3n^2 + n^2 = n^3 + 7n^2 <= n^3 + n x n^2 Für n > 7 = n^3 + n^3 = 2n^3 <= 2 (2^(n+1)) (IV) = 2^(n+2)
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M.Sc., Punkte: 6.68K

 

Ja, man sollte zeigen, für welche n aus N die Aussage gilt.
Danke für die Antwort!
  ─   desperatehousewife 12.03.2020 um 10:40

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Ich sehe gerade, dass die Darstellung zwischen iOS und WebApp total unterschiedlich ist und deshalb überhaupt nicht übersichtlich: Ich versuche es nochmal: Induktionsanfang heißt nachrechnen für n=8. Damit dann die Induktionsvoraussetzung aufstellen. Anschließend den Induktionsschritt. Dafür ziehen wir das \( (n+1)^3 = n^3 + 3n^2 + 3n + 1 \) auseinander. Anschließend schätzen wir ab: \( n^3 + 3n^2 + 3n + 1 \leq n^3 + 3n^2 + 3n^2 + n^2 = n^3 + 7n^2 \) Aufgrund dessen, dass wir nur n > 7 betrachten lässt sich abschätzen \( n^3 + 7n^2 \leq n^3 + n \cdot n^2 = n^3 + n^3 = 2n^3 \) Darauf lässt sich die Induktionsvoraussetzung anwenden, umformen und man kommt zum gewünschten Ergebnis. \( 2n^3 \leq 2 \cdot 2^(n+1) = 2^(n+2) \)
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M.Sc., Punkte: 6.68K

 

Ohja, das ist besser!
Danke, dass du dir nochmal die Mühe gemacht hast!!
  ─   desperatehousewife 12.03.2020 um 11:00

Alles klar, ich hoffe es hilft weiter ;-)

Wenn Fragen sind, dann einfach nochmal melden!
  ─   el_stefano 12.03.2020 um 11:26

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