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\(\sum_{k=1}^{n} \frac {1} {(3k-2)(3k+1)}=\frac{n}{3n+1} \) 

Bis zum  Induktionsanfang mittels Einsetzen von 1 auf der linken und rechten Seite als erste natürliche Zahl komme ich mit. Danach der darauf folgende  Induktionsschritt fällt mir schwerer:

 

Kann mir bitte jemand helfen beim Induktionsschritt? Vielen Dank.

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Student, Punkte: 36

 
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Hey,

du hast den Induktionsanfang also bereits durchgeführt und gesehen, dass die Aussage für \( n = 1 \) stimmt.

Nun stellt man die Induktionsvoraussetzung auf, dass die Aussage für mindestens ein \( n \in \mathbb{N} \) gilt.

Der kritische Part ist dann der Induktionsschritt. Hier willst du zeigen, dass die Aussage auch für \( n + 1 \) gültig ist.

Entsprechend kannst du umformen:

\( \sum_{k=1}^{n+1} \frac{1}{(3k-2)(3k+1)} = \sum_{k=1}^n \frac{1}{(3k-2)(3k+1)} + \frac{1}{(3n+1)(3n+4)}\)

Hier habe ich also nichts weiter gemacht, als \( n+1 \) in die Gleichung einzusetzen und die Summe dann etwas auseinanderzuziehen. Jetzt kannst du die Induktionsvorraussetzung nutzen und auf die Summe anwenden, also gilt

\( = \frac{n}{3n+1} + \frac{1}{(3n+1)(3n+4)} \)

Hier musst du nun also weiter umformen:

\( = \frac{n(3n+4) + 1}{(3n+1)(3n+4)} \)

Dafür musst du nun noch zeigen, dass der Ausdruck sich zu \( \frac{n+1}{3n+4} \) umformen lässt. Aber das kriegst du bestimmt selber hin!

VG
Stefan

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M.Sc., Punkte: 6.68K

 

Entschuldigung, das ist natürlich absolut richtig! Wir wollen es ja erst für alle zeigen! Ich werde es sofort korrigieren.   ─   el_stefano 14.12.2020 um 16:43

Hallo Stefano, vielen Dank für die umfangreiche Hilfe. Ich habe auch den meisten Teil verstanden. Nur beim letzten Satz würde ich noch gerne erfahren warum der Ausdruck so umgeformt werden muss, dass es (n+1)/(3n+4) ergeben muss?   ─   pabelito89 15.12.2020 um 14:18

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Wenn du n in dem gegebenen Ausdruck n/(3n+1) durch (n+1) ersetzt und die 3 mit (n+1) im  Nenner ausmultipliziertst und 1 addierst, ergibt sich n+1/(3n+4).

Das erwartest du ja auch, da du im Induktionsschritt

einerseits links vom Gleichheitszeichen die Summe um 1 erhöhst [von n auf n+1] und den Induktionsanfang und die Induktionsvoraussetzung nutzt

und andererseits rechts vom Gleichheitszeichen den Ausdruck veränderst, indem du (n+1) für n einsetzt.

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Ah, ja jetzt dämmert es. Danke. Hab's dann jetzt verstanden. Kam etwas durcheinander wegen dem einsetzen links und rechts.   ─   pabelito89 15.12.2020 um 17:13

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