Vollständige Induktion.

Aufrufe: 374     Aktiv: 20.11.2020 um 14:36

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Hallo, ich weiß leider nicht, wie ich diese Ungleichung mit einer vollständige Induktion lösen kann.

Zeigen Sie mittels vollständiger Induktion, dass für alle n ∈ N und alle x1, . . . , xn ≥ 0 gilt:

 \( \sum_{k=1}^{n} x_{k}^2 \le \)  \( (\sum_{k=1}^{n} x_{k})^2 \) 

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Student, Punkte: 10

 

Zeige bitte, wie Du es versucht hast, dann können wir besser helfen.   ─   slanack 18.11.2020 um 15:03

Ich habe es versucht und bin mir nicht sicher, ob es richtig ist:

IA: n=1

\( \sum_{k=1}^{n} x_{k}^2 \le (\sum_{k=1}^{n} x_{k})^2 \) --> \( \sum_{k=1}^{1} x_{k}^2 \le (\sum_{k=1}^{1} x_{k})^2 \)

IV:

\( \sum_{k=1}^{n} x_{k}^2 \le (\sum_{k=1}^{n} x_{k})^2 \)

IB:

\( \sum_{k=1}^{n+1} x_{k}^2 \le (\sum_{k=1}^{n+1} x_{k})^2 \)

IS:

\( (\sum_{k=1}^{n} x_{k}^2)+x^2_{n+1} \le (\sum_{k=1}^{n} x_{k})^2 + x^2_{n+1}\)

= \( (\sum_{k=1}^{n} x_{k})^2+x^2_{n+1} \le (\sum_{k=1}^{n} x_{k})^2 + 2*x_{n+1}*\sum_{k=1}^{n} x_{k}+x^2_{n+1}=(\sum_{k=1}^{n} x_{k})+x_{n+1})^2\) =\( (\sum_{k=1}^{n+1} x_{k})^2\)
  ─   sam123 20.11.2020 um 10:22
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Idee gut und richtig. Beim Aufschreiben ist noch Luft nach oben.

I.A:: Ja, ist das nun erfüllt oder nicht? Einfach einsetzen reicht nicht, Begründung?

I.V: (Ungleichung) gelte für ein n.

I.s: Nimm eine Seite von I.B: (nicht beide!), und forme solange um, bis die andere rauskommt. Es empfiehlt sich dabei die komplizierter aussehende Seite zu nehmen. Gilt generell für alle Induktionsaufgaben. Hier:

\((\sum\limits_{k=1}^{n+1}x_k)^2 = (\sum\limits_{k=1}^n x_k + x_{n+1})^2 =(\sum\limits_{k=1}^n x_k)^2 + 2\cdot x_{n+1}\cdot \sum\limits_{k=1}^n x_k+  x_{n+1}^2\)

\(\stackrel{I.S.}{\ge}\sum\limits_{k=1}^n x_k^2 + \underbrace{ 2\cdot x_{n+1}\cdot\sum\limits_{k=1}^n x_k}_{\ge 0 \text{ da n:Vor. alle }x_i\ge 0} + x_{n+1}^2 = \sum\limits_{k=1}^{n+1} x_k^2\)

Immer Begründungen notieren und die Stelle, wo der I.S. eingeht.

Nebenbei: Man kriegt sicherlich viel schneller eine Antwort, wenn man nicht nur die Aufgabe hier postet, sondern direkt auch die eigenen Ansätze/Lösungen dazu.

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Danke für die Antwort!
Noch eine Frage: bei dem IA, setze ich das n=1 für x ein?
  ─   sam123 20.11.2020 um 12:15

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Mikn wurde bereits informiert.