Aussagen mit Quantoren und Implikationen

Aufrufe: 1475     Aktiv: 23.10.2019 um 21:20

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Hallo,

ich habe mehrere Aussagen gegeben, zu denen ich den Wahrheitswert angeben muss. Mir ist jedoch noch nicht ganz klar, wie ich diesen bestimmen kann.

\(\exists{c}\forall{x}[(x^2+x+c=0)\Rightarrow(x\le{0})]\)

Ich nehme an, dass diese Aussage wahr ist, weil es mindestens ein c gibt, für das alle x (also für zwei Lösungen) \(\le{0}\) wahr ist. Dafür kann man z.B. c = 0,25 angeben.

Wie kann man die Aussage beweisen, dass es für jedes x mindestens ein c gibt, für das \([(x^2+x+c)\Rightarrow(x\le{0})]\) wahr ist bzw. zeigen, dass die Aussage falsch ist?

\(\forall{x}\exists{c}[(x^2+x+c=0)\Rightarrow(x\le{0})]\)

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Hallo,

nachdem deine Aussage syntaktisch (vom Aufschreiben her) Sinn macht, kannst du dich um die Semantik (den Wahrheitsgehalt) kümmern! :)

Du hast die Aussage, dass es ein reelles \(c\) für alle \(x\) gibt, sodass immer wenn \(x^2+x+c=0\) gilt, automatisch \(x\leq0\) gelten muss. 

Du kannst die Aussage durch Angabe des \(c\) beweisen, indem du anschließend zeigst, dass der Rest der Aussage stimmt. Nehmen wir dein \(c=0,25\) mal als Beispiel. Dann ist die Aussage:

$$\forall x\in\mathbb{R}[(x^2+x+0,25=0)\Rightarrow(x\leq0)]$$

Wir müssen also die quadratische Gleichung lösen. Die einzige Lösung ist \(x=-0,5\). Somit gibt es ein \(c\), nämlich deins (\(0,25\)), sodass für alle \(x\) für die die Gleichung gilt (nur \(x=-0,5\)) auch \(x\leq0\) gilt.

Die Aussage ist durch Angeben von \(c\) und \(x\) sowie der Begründung: "Nur dieses eine \(x\) macht die linke Seite der Implikation wahr und damit auch die rechte Seite der Implikation" gezeigt! :)

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Okay, das hatte ich mir schon in etwa gedacht. Wie verhält es sich aber, wenn man die Reihenfolge der Quantoren vertauscht? Also es für jedes x mindestens ein c gibt, für das die Aussage gültig ist? Welches x kann man hier wählen?
  ─   retsiwt 23.10.2019 um 19:55

Wenn man die Quantoren vertauscht wird die Aussage schwächer. Wenn der Existenzquantor vorne steht gilt "einer für alle". Andersrum "für alle gibt es einen". Wenn es aber schon einen für alle gibt, dann gibt es auch für alle einen ;)
Somit tut es dasselbe \(c\) :)
  ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 20:05

Also ist der Wahrheitswert nicht davon abhängig, ob ∃c oder ∀x an erster Stelle steht. Und wenn man im Fall 3 für sowohl c als auch x den Allquantor verwendet, heißt es, dass die Aussage für alle x und für alle c gültig ist. Dann ist die Aussage doch falsch, da x nicht für alle c kleiner oder gleich 0 ist, z.B. wenn c negativ ist.   ─   retsiwt 23.10.2019 um 20:16

Doch der Wahrheitswert ist ganz besonders davon abhängig was vorne steht! Aber im konkreten Fall ist die Aussage mit dem Existenzquantor vorne stärker als mit dem Existenzquantor hinten. Stärker mal als Beispiel: Du hast einen Daumen vor dir. Das ist stärker als zu sagen, du hättest einen Finger vor dir, weil jeder Daumen schon ein Finger ist! ;)
Für alle \(c\) ist eine ganz andere Geschichte, aber beim \(c\) steht ja nur der Existenzquantor! :)
  ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 20:58

Okay, und wie ist es, wenn man zwei Allquantoren hat, also, die Aussage für alle x und für alle c gültig ist? Dann ist die Aussage doch falsch, da nicht alle x ≤ 0 sind für alle c.
  ─   retsiwt 23.10.2019 um 21:17

Ja dann ist die Aussage falsch. Am besten zeigst du das durch die konkrete Angabe eines \(c\) für das es nicht funktioniert! :)   ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 21:18

Okay, danke für die Erklärungen.   ─   retsiwt 23.10.2019 um 21:18

Wenn du magst, kannst du meine Antwort akzeptieren oder liken. Da würde ich mich freuen! :)
Schönen Abend noch!
  ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 21:19

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Hallo,

deine Aussage macht so aufgeschrieben (syntaktisch) glaube ich keinen Sinn. Sinn würde solch eine Aussage machen:

$$\exists c\in\mathbb{R}\forall x\in\mathbb{R}[(x^2+x+c=0)].$$

Das bedeutet, dass es ein \(c\) aus den reellen Zahlen gibt, sodass für alle reellen \(x\) die Gleichung gilt. Das ist offensichtlich falsch, denn die negierte Aussage:

$$\forall c\in\mathbb{R}\exists x\in\mathbb{R}[(x^2+x+c\neq0)].$$

ist offensichtlich wahr, denn du kannst ja zu jedem \(c\) einfach ein so großes \(x\) wählen, dass die linke Seite viel größer wird als \(0\).

Du musst also aufpassen, dass du die Sachen sinnvoll aufschreibst. Aber vielleicht bin ich auch mit der Schreibweise nicht vertraut, was auch sein kann... 

Auf jeden Fall fehlt eine runde Klammer zu. Und was \(x\Rightarrow0\) heißen soll, da hab ich leider keine Ahnung und der Wahrheitsgehalt eines Terms wie \(x^2+x+c\) ist auch nicht zu bestimmen, falls \(x\) und \(c\) Zahlen sind. Außerdem brauchst du bei einem Quantor eine Menge als Einschränkung wie beispielsweise die reellen Zahlen, oder die Menge die aus wahr und falsch besteht. 

Vielleicht hilft dir ja schonmal mein Video zu Quantoren:

und du kannst danach nochmal präzisere Fragen stellen! :)

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Student, Punkte: 2.6K

 

Die Aussagen sind jetzt in der richtigen Form aufgeschrieben.   ─   retsiwt 23.10.2019 um 19:35

Es fehlt trotzdem noch die Einschränkung, woher \(x\) und \(c\) kommen! :)   ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 19:37


Jetzt habe ich es gesehen. In der übergeordneten Aufgabenstellung ist angegeben, dass x und c Element der reellen Zahlen sind. Deswegen ist das nicht noch mal explizit angegeben.
  ─   retsiwt 23.10.2019 um 19:39

Alles klar, das hab ich mir schon gedacht! :)
Der Aussage \(x\geq0\) kannst du jetzt einen Wahrheitsgehalt zuweisen, je nachdem ob \(x\) größergleich Null oder kleiner Null ist. Aber dem Term \(x^2+x+c\) noch nicht. Soll da \(=0\) stehen? :)
  ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 19:40

Aja okay, jetzt passt es! :)   ─   endlich verständlich 23.10.2019 um 19:40

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