matheraum.de
Raum für Mathematik
Offene Informations- und Nachhilfegemeinschaft

Für Schüler, Studenten, Lehrer, Mathematik-Interessierte.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Schulmathe
  Status Primarstufe
  Status Mathe Klassen 5-7
  Status Mathe Klassen 8-10
  Status Oberstufenmathe
    Status Schul-Analysis
    Status Lin. Algebra/Vektor
    Status Stochastik
    Status Abivorbereitung
  Status Mathe-Wettbewerbe
    Status Bundeswettb. Mathe
    Status Deutsche MO
    Status Internationale MO
    Status MO andere Länder
    Status Känguru
  Status Sonstiges

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Weitere Fächer:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
StartseiteMatheForenFolgen und ReihenBinomische Reihe
Foren für weitere Schulfächer findest Du auf www.vorhilfe.de z.B. Philosophie • Religion • Kunst • Musik • Sport • Pädagogik
Forum "Folgen und Reihen" - Binomische Reihe
Binomische Reihe < Folgen und Reihen < eindimensional < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Folgen und Reihen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Binomische Reihe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:46 So 26.03.2017
Autor: X3nion

Hallo zusammen! :-)

Ich habe Fragen zum Beweis über die Binomische Taylor-Reihe.
Er lautet im Forster wie folgt:

Satz: Sei [mm] \alpha \in \IR. [/mm] Dann gilt für |x| < 1

[mm] (1+x)^{\alpha} [/mm] = [mm] \summe_{n=0}^{\infty} \vektor{\alpha\\n}x^{n}. [/mm]

Dabei ist [mm] \vektor{\alpha\\n} [/mm] = [mm] \produkt_{k=1}^{n} \frac{\alpha-k+1}{k}. [/mm]

Beweis:


a) Berechnung der Taylor-Reihe von f(x) = [mm] (1+x)^{\alpha} [/mm] mit Entwicklungspunkt 0:

[mm] f^{(k)}(x) [/mm] = [mm] \alpha(\alpha-1) [/mm] * ... * [mm] (\alpha-k+1)(1+x)^{\alpha-k} [/mm] = [mm] k!\vektor{\alpha\\k}(1+x)^{\alpha-k}. [/mm]

Da also [mm] \frac{f^{(k)}(0)}{k!} [/mm] = [mm] \vektor{\alpha\\k}, [/mm] lautet die Taylor-Reihe von f

T[f,0](x) = [mm] \summe_{k=0}^{\infty} \vektor{\alpha\\k}x^{k} [/mm]


b) Gezeigt wird nun, dass die Taylor-Reihe für |x| < 1 konvergiert. Dazu wird das Quotienten-Kriterium verwendet. Es darf angenommen werden, dass [mm] \alpha \not\in \IN [/mm] und x [mm] \not= [/mm] 0.

Sei [mm] a_{n}:= \vektor{\alpha\\n}x^{n}. [/mm] Dann gilt

[mm] \left|\frac{a_{n+1}}{a_{n}}\right| [/mm] = [mm] \left|\frac{\vektor{\alpha\\n+1}x^{n+1}}{\vektor{\alpha\\n}x^{n}}\right| [/mm] = |x| * [mm] \left|\frac{\alpha-n}{n+1}\right|. [/mm]

Da [mm] lim_{n\rightarrow\infty} [/mm] = |x| * [mm] lim_{n\rightarrow\infty} \frac{\alpha-n}{n+1} [/mm] = |x| < 1, existiert zu [mm] \theta [/mm] mit |x| < [mm] \theta [/mm] < 1 ein [mm] n_{0}, [/mm] sodass

[mm] \left|\frac{a_{n+1}}{a_{n}}\right| \le \theta \vorall [/mm] n [mm] \ge n_0. [/mm]

Also konvergiert die Taylor-Reihe für |x| < 1.


c) Nun wird bewiesen, dass die Taylor-Reihe gegen f konvergiert. Folglich ist zu zeigen, dass das Restglied für |x| < 1 gegen 0 konvergiert.

Anwendung der Integral-Form des Restglieds ergibt:

[mm] R_{n+1}(x) [/mm] = [mm] \frac{1}{n!} \integral_{0}^{x}{(x-t)^{n} f^{(n+1)}(t) dt} [/mm] = [mm] (n+1)\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{x}{(x-t)^{n} (1+t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm]

1. Fall: 0 [mm] \le [/mm] x < 1

Wir setzen c:= [mm] max(1,(1+x)^{\alpha}). [/mm] Dann gilt für 0 [mm] \le [/mm] t [mm] \le [/mm] x

0 [mm] \le (1+t)^{\alpha-n-1} \le (1+t)^{\alpha} \le [/mm] C,

also

[mm] |R_{n+1}(x)| [/mm] = [mm] (n+1)\left|\vektor{\alpha\\n+1}\right| \integral_{0}^{x}{(x-t)^{n} (1+t)^{\alpha-n-1} dt} \le (n+1)\left|\vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] C [mm] \integral_{0}^{x}{(x-t)^{n} dt} [/mm] = C [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1}\right|. [/mm]

Weil nach b) die Reihe [mm] \summe_{k=0}^{\infty} [/mm] für |x| < 1 konvergiert, folgt

[mm] lim_{k\rightarrow\infty} \left|\vektor{\alpha\\k}\right| x^{k} [/mm] = 0, daher [mm] lim_{n\rightarrow\infty} R_{n+1}(x) [/mm] = 0.


2. Fall: -1 < x < 0. Hier gilt

[mm] |R_{n+1}(x)| [/mm] = (n+1) [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right| [/mm]

= [mm] \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm]

[mm] \le \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t|x|)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm]

= [mm] \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| |x|^{n} [/mm] * [mm] \integral_{0}^{|x|}{(1-t)^{\alpha-1} dt} [/mm]

[mm] \le [/mm] C [mm] \left| \vektor{\alpha-1\\n}x^{n} \right| [/mm] mit C:= [mm] |\alpha|* \integral_{0}^{|x|}{(1-t)^{\alpha-1} dt}. [/mm]

Da wiederum nach b) die Reihe [mm] \summe_{n=0}^{\infty}\vektor{\alpha-1\\n}x^{n} [/mm] für |x| < 1 konvergiert, folgt

[mm] lim_{n\rightarrow\infty} R_{n+1}(x) [/mm] = 0.

----


Nun zu meinen Fragen:

1) Zuerst einmal frage ich mich vor dem Beweis, was im Satz für x = 0 geschieht. Dann würde doch gelten [mm] 1^{\alpha}= \summe_{n=0}^{\infty} \vektor{\alpha\\n}0^{n} [/mm] <=> 1 = 0, oder habe ich irgendwo einen grundliegenden Denkfehler?

2) Wird in b)  [mm] \alpha \not\in \IN [/mm] angenommen, da der Satz sonst aus dem binomischen Lehrsatz folgt?


Zum 1. Fall:

3) Kann der Fall 0 = [mm] (1+t)^{\alpha-n-1} [/mm] überhaupt eintreten? Weil im kleinsten Fall t = 0 erhält man doch [mm] (1+0)^{\alpha-n-1} [/mm] = 1

4) Wenn im kleinsten Fall [mm] (1+t)^{\alpha-n-1} [/mm] = 1 ist, wieso wird dann definiert C:= [mm] max(1,(1+x)^{\alpha})? [/mm] Es ist doch auch [mm] (1+x)^{\alpha}= [/mm] 1 im kleinsten Falle, somit kann doch eigentlich der Ausdruck [mm] (1+x)^{\alpha} [/mm] nur größer als 1 werden und nicht kleiner als 1, und folglich ist dann ja automatisch [mm] (1+x)^{\alpha} [/mm] das Maximum, oder?


Die Fragen zum 2. Fall würde ich stellen, wenn ich alles bis dahin verstanden habe.
Wie immer wäre ich für eure Antworten sehr dankbar! :-)


Einen schönen Sonntag noch,
X3nion

        
Bezug
Binomische Reihe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:05 Mo 27.03.2017
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> 1) Zuerst einmal frage ich mich vor dem Beweis, was im Satz
> für x = 0 geschieht. Dann würde doch gelten [mm]1^{\alpha}= \summe_{n=0}^{\infty} \vektor{\alpha\\n}0^{n}[/mm]

Ja.

> <=> 1 = 0, oder habe ich irgendwo einen grundliegenden Denkfehler?

Nix mit Äquivalenz, du vernachlässigst nämlich den ersten Summanden, der da lautet: [mm] $\vektor{\alpha\\0} 0^{0}$ [/mm]
[mm] $\vektor{\alpha\\0}$ [/mm] ist per Definition $1$ und [mm] $0^{0}$ [/mm] ist (hier) ebenfalls 1.
D.h. es gilt [mm] $\vektor{\alpha\\0} 0^{0} [/mm] = 1 * 1 = 1$

> 2) Wird in b)  [mm]\alpha \not\in \IN[/mm] angenommen, da der Satz sonst aus dem binomischen Lehrsatz folgt?

Jein!
Primär kommt das daher, weil du sonst Probleme in der Argumentation bekämst, denn du betrachtest ja

$ [mm] \left|\frac{a_{n+1}}{a_{n}}\right| [/mm] = [mm] \left|\frac{\vektor{\alpha\\n+1}x^{n+1}}{\vektor{\alpha\\n}x^{n}}\right| [/mm] $

Nun ist im Falle [mm] $\alpha \not\in\IN$ [/mm] aber [mm] $\vektor{\alpha\\n} \not= [/mm] 0$ und damit ist der Bruch immer wohldefiniert.
Wäre [mm] $\alpha\in\IN$ [/mm] so wäre [mm] $\vektor{\alpha\\n} [/mm] = 0$ für $n > [mm] \alpha$, [/mm] der Nenner würde irgendwann Null werden und der Bruch wäre nicht wohldefiniert.
Da aber bekannt ist, dass der Satz für [mm] $\alpha\in\IN$ [/mm] gilt, kann hier also [mm] $\alpha\not\in\IN$ [/mm] angenommen und das obige Problem damit vermieden werden.

> Zum 1. Fall:
>  
> 3) Kann der Fall 0 = [mm](1+t)^{\alpha-n-1}[/mm] überhaupt
> eintreten? Weil im kleinsten Fall t = 0 erhält man doch
> [mm](1+0)^{\alpha-n-1}[/mm] = 1

korrekt. Die Abschätzung stimmt ja aber trotzdem.

> 4) Wenn im kleinsten Fall [mm](1+t)^{\alpha-n-1}[/mm] = 1 ist, wieso
> wird dann definiert C:= [mm]max(1,(1+x)^{\alpha})?[/mm] Es ist doch
> auch [mm](1+x)^{\alpha}=[/mm] 1 im kleinsten Falle, somit kann doch
> eigentlich der Ausdruck [mm](1+x)^{\alpha}[/mm] nur größer als 1
> werden und nicht kleiner als 1, und folglich ist dann ja
> automatisch [mm](1+x)^{\alpha}[/mm] das Maximum, oder?

Du verwendest dasselbe c ja auch im zweiten Teil der Aufgabe im Fall $-1 [mm] \le [/mm] x [mm] \le [/mm] 0$ und dort kann eben  auch [mm] $(1+x)^\alpha [/mm] < 1$ gelten.
In dem Fall willst du aber 1 haben.

Gruß,
Gono


Bezug
                
Bezug
Binomische Reihe: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 00:09 Di 28.03.2017
Autor: X3nion

Hallo Gono,

vielen Dank für das Drüberschauen und ausführliche Antworten! :-)

> Nix mit Äquivalenz, du vernachlässigst nämlich den ersten Summanden, der da
> lautet: $ [mm] \vektor{\alpha\\0} 0^{0} [/mm] $
> $ [mm] \vektor{\alpha\\0} [/mm] $ ist per Definition $ 1 $ und $ [mm] 0^{0} [/mm] $ ist (hier) ebenfalls > 1.
> D.h. es gilt $ [mm] \vektor{\alpha\\0} 0^{0} [/mm] = 1 [mm] \cdot{} [/mm] 1 = 1 $

Wieso ist in diesem Fall [mm] 0^{0} [/mm] = 1? Ich dachte eigentlich, [mm] 0^{0} [/mm] wäre nicht definiert?



> Nun ist im Falle $ [mm] \alpha \not\in\IN [/mm] $ aber $ [mm] \vektor{\alpha\\n} \not= [/mm] 0 $
> und damit ist der Bruch immer wohldefiniert.
> Wäre $ [mm] \alpha\in\IN [/mm] $ so wäre $ [mm] \vektor{\alpha\\n} [/mm] = 0 $ für $ n > [mm] \alpha [/mm] $, > der Nenner würde irgendwann Null werden und der Bruch wäre nicht
> wohldefiniert.
> Da aber bekannt ist, dass der Satz für $ [mm] \alpha\in\IN [/mm] $ gilt, kann hier
> also $ [mm] \alpha\not\in\IN [/mm] $ angenommen und das obige Problem damit
> vermieden werden.

Okay klar, das macht Sinn! Und man nimmt x = 0 ebenfalls raus, weil sonst der Nenner ebenso "0" wäre?



> Du verwendest dasselbe c ja auch im zweiten Teil der Aufgabe im Fall
> $ -1 [mm] \le [/mm] x [mm] \le [/mm] 0 $ und dort kann eben  auch $ [mm] (1+x)^\alpha [/mm] < 1 $ gelten.
> In dem Fall willst du aber 1 haben.

1) Hmm im zweiten Fall wird C ja definiert als C:= [mm] |\alpha| \integral_{0}^{|x|}{(1-t)^{\alpha-1}dt}. [/mm]
Wieso ist dies dasselbe C wie im 1. Fall mit [mm] C:=max(1,(1+x)^{\alpha}) [/mm] ?

Wenn ich C:= [mm] |\alpha| \integral_{0}^{|x|}{(1-t)^{\alpha-1}dt} [/mm] ausrechne, erhalte ich:
C = [mm] \frac{|\alpha|}{\alpha} [/mm] * [mm] (-1)*[(1-t)^{\alpha}]_{0}^{|x|} [/mm] = - [mm] \frac{|\alpha|}{\alpha} [/mm] * [mm] [(1-|x|)^{\alpha} [/mm] - 1]

Ist nun [mm] \alpha [/mm] > 0, so ergibt sich: [mm] -(1-|x|)^{\alpha} [/mm] + 1

Ist [mm] \alpha [/mm] < 0, so folgt: [mm] (1-|x|)^{\alpha} [/mm] - 1

---

Ich hatte nun noch ein paar Fragen zum 2. Fall:

2) Mir ist die Anwendung des Absolutbetrages auf [mm] R_{n+1}(x) [/mm] nicht so ganz klar.
  Wieso wird aus [mm] R_{n+1}(x) [/mm] = [mm] (n+1)\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{x}{(x-t)^{n} (1+t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm] nach Anwendung des Absolutbetrages schlussendlich
[mm] |R_{n+1}(x)| [/mm] =  (n+1) [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right|, [/mm] also wieso verwendet man |x| als obere Integrationsgrenze und wieso wird aus [mm] (x-t)^{n} [/mm] => [mm] (x+t)^{n} [/mm] und aus [mm] (1+t)^{\alpha-n-1} [/mm] => [mm] (1-t)^{\alpha-n-1} [/mm] ?

3) Wieso wird nach Auflösung des Absolutbetrages aus (n+1) [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right| [/mm] insgesamt [mm] \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm] ?

Den Schritt (n+1) * [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] verstehe ich, denn es ist (n+1) * [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] = [mm] \left| (n+1) * \vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] = [mm] \left| (n+1) * \frac{\alpha!}{(n+1)!(\alpha-n-1)!}\right| [/mm] = [mm] \left| \frac{\alpha!}{n!(\alpha-n-1)!}\right| [/mm] = [mm] \left| \alpha \frac{(\alpha-1)!}{n!(\alpha-n-1)!}\right| [/mm] = [mm] \left| \alpha * \vektor{\alpha-1\\n}\right| [/mm]

Aber wie ist der Schritt [mm] \left|\integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right| [/mm] = [mm] \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm] begründet, also dass der Betrag komplett verschwindet und aus [mm] (x+t)^{n} [/mm] insgesamt [mm] (|x|-t)^{n} [/mm] wird?

4) Ist [mm] \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} \le \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t|x|)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}, [/mm] weil 0 < |x| < 1 gilt und somit der Faktor (|x| - [mm] t|x|)^{n} [/mm] vergrößert wird?

Und kann überhaupt Gleichheit eintreten? Weil Gleichheit würde ja eigentlich nur bei |x| = 1 eintreten, weil dann (|x| - [mm] t*1)^{n} [/mm] resultieren würde, somit würde dasselbe da stehen wie links vom [mm] "\le" [/mm] Zeichen.



Der Beweis enthält viele Umformungen, deshalb würde ich mich wieder sehr über Antworten freuen!

Viele Grüße,
X3nion

Bezug
                        
Bezug
Binomische Reihe: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:26 Fr 31.03.2017
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
                
Bezug
Binomische Reihe: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 16:08 So 02.04.2017
Autor: X3nion

Hallo zusammen,

da der Fälligkeitszeitraum abgelaufen ist, poste ich meinen Beitrag nochmals in der Hoffnung auf Antworten. Wäre euch dankbar!

VG X3nion



----------------


Hallo Gono,

vielen Dank für das Drüberschauen und ausführliche Antworten! :-)

> Nix mit Äquivalenz, du vernachlässigst nämlich den ersten Summanden, der da
> lautet: $ [mm] \vektor{\alpha\\0} 0^{0} [/mm] $
> $ [mm] \vektor{\alpha\\0} [/mm] $ ist per Definition $ 1 $ und $ [mm] 0^{0} [/mm] $ ist (hier) ebenfalls > 1.
> D.h. es gilt $ [mm] \vektor{\alpha\\0} 0^{0} [/mm] = 1 [mm] \cdot{} [/mm] 1 = 1 $

Wieso ist in diesem Fall $ [mm] 0^{0} [/mm] $ = 1? Ich dachte eigentlich, $ [mm] 0^{0} [/mm] $ wäre nicht definiert?



> Nun ist im Falle $ [mm] \alpha \not\in\IN [/mm] $ aber $ [mm] \vektor{\alpha\\n} \not= [/mm] 0 $
> und damit ist der Bruch immer wohldefiniert.
> Wäre $ [mm] \alpha\in\IN [/mm] $ so wäre $ [mm] \vektor{\alpha\\n} [/mm] = 0 $ für $ n > [mm] \alpha [/mm] $, > der Nenner würde irgendwann Null werden und der Bruch wäre nicht
> wohldefiniert.
> Da aber bekannt ist, dass der Satz für $ [mm] \alpha\in\IN [/mm] $ gilt, kann hier
> also $ [mm] \alpha\not\in\IN [/mm] $ angenommen und das obige Problem damit
> vermieden werden.

Okay klar, das macht Sinn! Und man nimmt x = 0 ebenfalls raus, weil sonst der Nenner ebenso "0" wäre?



> Du verwendest dasselbe c ja auch im zweiten Teil der Aufgabe im Fall
> $ -1 [mm] \le [/mm] x [mm] \le [/mm] 0 $ und dort kann eben  auch $ [mm] (1+x)^\alpha [/mm] < 1 $ gelten.
> In dem Fall willst du aber 1 haben.

1) Hmm im zweiten Fall wird C ja definiert als C:= $ [mm] |\alpha| \integral_{0}^{|x|}{(1-t)^{\alpha-1}dt}. [/mm] $
Wieso ist dies dasselbe C wie im 1. Fall mit $ [mm] C:=max(1,(1+x)^{\alpha}) [/mm] $ ?

Wenn ich C:= $ [mm] |\alpha| \integral_{0}^{|x|}{(1-t)^{\alpha-1}dt} [/mm] $ ausrechne, erhalte ich:
C = $ [mm] \frac{|\alpha|}{\alpha} [/mm] $ * $ [mm] (-1)\cdot{}[(1-t)^{\alpha}]_{0}^{|x|} [/mm] $ = - $ [mm] \frac{|\alpha|}{\alpha} [/mm] $ * $ [mm] [(1-|x|)^{\alpha} [/mm] $ - 1]

Ist nun $ [mm] \alpha [/mm] $ > 0, so ergibt sich: $ [mm] -(1-|x|)^{\alpha} [/mm] $ + 1

Ist $ [mm] \alpha [/mm] $ < 0, so folgt: $ [mm] (1-|x|)^{\alpha} [/mm] $ - 1

---

Ich hatte nun noch ein paar Fragen zum 2. Fall:

2) Mir ist die Anwendung des Absolutbetrages auf $ [mm] R_{n+1}(x) [/mm] $ nicht so ganz klar.
  Wieso wird aus $ [mm] R_{n+1}(x) [/mm] $ = $ [mm] (n+1)\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{x}{(x-t)^{n} (1+t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm] $ nach Anwendung des Absolutbetrages schlussendlich
$ [mm] |R_{n+1}(x)| [/mm] $ =  (n+1) $ [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right|, [/mm] $ also wieso verwendet man |x| als obere Integrationsgrenze und wieso wird aus $ [mm] (x-t)^{n} [/mm] $ => $ [mm] (x+t)^{n} [/mm] $ und aus $ [mm] (1+t)^{\alpha-n-1} [/mm] $ => $ [mm] (1-t)^{\alpha-n-1} [/mm] $ ?

3) Wieso wird nach Auflösung des Absolutbetrages aus (n+1) $ [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1} \integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right| [/mm] $ insgesamt $ [mm] \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm] $ ?

Den Schritt (n+1) * $ [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] $ verstehe ich, denn es ist (n+1) * $ [mm] \left|\vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] $ = $ [mm] \left| (n+1) \cdot{} \vektor{\alpha\\n+1}\right| [/mm] $ = $ [mm] \left| (n+1) \cdot{} \frac{\alpha!}{(n+1)!(\alpha-n-1)!}\right| [/mm] $ = $ [mm] \left| \frac{\alpha!}{n!(\alpha-n-1)!}\right| [/mm] $ = $ [mm] \left| \alpha \frac{(\alpha-1)!}{n!(\alpha-n-1)!}\right| [/mm] $ = $ [mm] \left| \alpha \cdot{} \vektor{\alpha-1\\n}\right| [/mm] $

Aber wie ist der Schritt $ [mm] \left|\integral_{0}^{|x|}{(x+t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}\right| [/mm] $ = $ [mm] \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} [/mm] $ begründet, also dass der Betrag komplett verschwindet und aus $ [mm] (x+t)^{n} [/mm] $ insgesamt $ [mm] (|x|-t)^{n} [/mm] $ wird?

4) Ist $ [mm] \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt} \le \left|\alpha\vektor{\alpha-1\\n}\right| \integral_{0}^{|x|}{(|x|-t|x|)^{n}(1-t)^{\alpha-n-1} dt}, [/mm] $ weil 0 < |x| < 1 gilt und somit der Faktor (|x| - $ [mm] t|x|)^{n} [/mm] $ vergrößert wird?

Und kann überhaupt Gleichheit eintreten? Weil Gleichheit würde ja eigentlich nur bei |x| = 1 eintreten, weil dann (|x| - $ [mm] t\cdot{}1)^{n} [/mm] $ resultieren würde, somit würde dasselbe da stehen wie links vom $ [mm] "\le" [/mm] $ Zeichen.



Der Beweis enthält viele Umformungen, deshalb würde ich mich wieder sehr über Antworten freuen!

Viele Grüße,
X3nion

Bezug
                        
Bezug
Binomische Reihe: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 04:20 Do 06.04.2017
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Folgen und Reihen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.schulmatheforum.de
[ Startseite | Forum | Wissen | Kurse | Mitglieder | Team | Impressum ]