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Induktionsaufgabe: Binomialkoeffizient
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:58 Sa 23.04.2005
Autor: BoomBoom

Hallo und Guten morgen"!

<<ich habe diese Frage auf keiner weiteren Internetseite gestellt>>

ich habe ein Problem mit folgender Aufgabe, bei der ich nicht weiter komme:

Beweisen Sie mit Hilfe der vollständigen Induktion, dass für alle k,n [mm] \in \IN; [/mm] k [mm] \le [/mm] n gilt:

[mm] \vektor{n+1 \\ k+1} [/mm] =  [mm] \summe_{m=k}^{n} \vektor{m \\ k} [/mm]

Also muss man da nicht mit den beiden Variablen k und n eine Induktion machen? Aber mein Problem ist ich weiß nicht genau wie ich das mit 2 Varibalem machen müsste?
Ich würde mir jetzt denken, dass man erst Induktion nach n und dann nach k macht:
Bei der Induktion nach n komme ich noch zum Ziel, aber die Induktion nach k bekomme ich nicht mehr hin:

Induktion nach n

Induktionsanfang ist richtig.

Induktionsschritt:

[mm] \vektor{n+2 \\ k+1} [/mm] =  [mm] \vektor{n+1 \\ k+1} [/mm] +  [mm] \vektor{n+1 \\ k} [/mm]
jetzt benutzt man die Induktionsvoraussetzung:  [mm] \vektor{n+1 \\ k+1} [/mm] =  [mm] \summe_{m=k}^{n} \vektor{m \\ k} [/mm]

womit folgendes zustande kommt:
[mm] \summe_{m=k}^{n} \vektor{m \\ k}+ \vektor{n+1 \\ k}= \summe_{m=k}^{n+1}\vektor{m \\ k} [/mm]


Induktion nach k

Induktionsanfang ist wieder richtig.

Induktionsschritt:

[mm] \vektor{n+1\\ k+2}= \vektor{n+2 \\ k+2}- \vektor{n+1 \\ k+1} [/mm]

So und hier komme ich dann auch nach mehreren Überlegungen nicht weiter.. wenn ich die Induktionsvorraussetzung anwende weiß ich nicht wie ich weiter machen soll...

schöne grüße,
BoomBoom



        
Bezug
Induktionsaufgabe: Induktionsanfang anders
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:54 Sa 23.04.2005
Autor: mathemaduenn

Hallo BoomBoom,


> Beweisen Sie mit Hilfe der vollständigen Induktion, dass
> für alle k,n [mm]\in \IN;[/mm] k [mm]\le[/mm] n gilt:
>  
> [mm]\vektor{n+1 \\ k+1}[/mm] =  [mm]\summe_{m=k}^{n} \vektor{m \\ k}[/mm]
>  
> Also muss man da nicht mit den beiden Variablen k und n
> eine Induktion machen?

Nicht unbedingt da [mm]k \le n [/mm] solltest Du den Induktionsanfang auf k=n setzen wobei k beliebig wäre.
Der Induktionsschritt sieht richtig aus.
viele Grüße
mathemaduenn

Bezug
                
Bezug
Induktionsaufgabe: so richtig?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:02 So 24.04.2005
Autor: BoomBoom

Hallo mathemaduenn,
danke für deine Antwort!
würde der Induktionsanfang dann so aussehen?:

also für k=n:

[mm] \vektor{n+1 \\ n+1}=1 [/mm] und  [mm] \summe_{m=b}^{n} \vektor{m \\ k}= \vektor{n \\ n}=1, [/mm]

und beim Induktionsschritt brauche ich dann nur von n auf n+1 zu schließen, wie ich es schon geschrieben habe und dann ist es schon bewiesen?
So kann man also für beliebiges k jedes n mit n [mm] \ge [/mm] k wählen, da man ja (im Induktionsschritt) bewiesen hat, dass der Ausdruck für k=n richtig ist und man auch auf n+1 und damit auf alle n [mm] \ge [/mm] k  schließen kann.
Ist die erklärung richtig?

schöne grüße,
BoomBoom





Bezug
                        
Bezug
Induktionsaufgabe: Andere Herangehensweise
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:22 So 24.04.2005
Autor: Loddar

Hallo BoomBoom!


Ich muß zugeben, ich würde den Induktionsanfang anders ansetzen, und zwar mit: $n \ = \ [mm] \red{k}$. [/mm]

Das sieht erstmal gleich aus, wird dann aber zu:

Induktionsanfang

[mm]\vektor{\red{k}+1 \\ k+1} \ = \ 1[/mm]

[mm]\summe_{m=k}^{\red{k}} \vektor{m \\ k} \ = \ \vektor{\red{k} \\ k} \ = \ 1[/mm] [ok] erfüllt.


Im Induktionsschritt wäre dann zu zeigen: [mm] $\vektor{n+2 \\ k+1} [/mm] \ = \ [mm] \summe_{m=k}^{n+1} \vektor{m \\ k}$ [/mm]


[mm] $\vektor{n+2 \\ k+1} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{(n+2)!}{(k+1)! * (n-k+1)!}$ [/mm]


[mm] $\summe_{m=k}^{n+1} \vektor{m \\ k}$ [/mm]

$= \ [mm] \summe_{m=k}^{n} \vektor{m \\ k} [/mm] \ + \ [mm] \summe_{m=n+1}^{n+1} \vektor{m \\ k}$ [/mm]

$= \ [mm] \summe_{m=k}^{n} \vektor{m \\ k} [/mm] \ + \ [mm] \vektor{n+1 \\ k}$ [/mm]

$= \ [mm] \vektor{n+1 \\ k+1} [/mm] \ + \ [mm] \vektor{n+1 \\ k}$ [/mm]

$= \ [mm] \bruch{(n+1)!}{(k+1)! * (n-k+1)!} [/mm] \ + \ [mm] \bruch{(n+1)!}{k! * (n-k+1)!}$ [/mm]

usw.



> und beim Induktionsschritt brauche ich dann nur von n auf
> n+1 zu schließen, wie ich es schon geschrieben habe und
> dann ist es schon bewiesen?
> So kann man also für beliebiges k jedes n mit n [mm]\ge[/mm] k
> wählen, da man ja (im Induktionsschritt) bewiesen hat, dass
> der Ausdruck für k=n n=k richtig ist und man auch auf n+1 und
> damit auf alle n [mm]\ge[/mm] k  schließen kann.

[daumenhoch] Siehe Korrektur!


Gruß
Loddar


Bezug
                                
Bezug
Induktionsaufgabe: warum n=k?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:56 So 24.04.2005
Autor: BoomBoom

hallo Loddar,
danke für deine Antwort!
wir haben also zwei Unterschiedliche Anfänge:

1) k=n und
2) n=k


bei 1) weist man dem k das n zu. Somit belegt man den Wert von k mit n und beweist dann, dass der Ausdruck für jedes n mit diesem k richtig ist.
(Allerdings muss man sich dazu zuerst das n überlegen..)

Oh,.. jetzt glaube ich fällt mir mein Denkfehler auf...  wenn wir den Wert von k mit n belegen setzten wir zuerst einen Wert für n fest.

In 2) dagegen, überlegen wir uns zunächst einen Wert für k, weisen dem n, diesen Wert zu und beweisen dann im Induktionsschritt, dass der Ausdruck für dieses k mit jedem größere n wahr ist.

also so würde ich mir das jetzt erklären... ist das so richtig?

schöne grüße...
BoomBoom


Bezug
                                        
Bezug
Induktionsaufgabe: n = "Induktionsvariable"
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:57 Mo 25.04.2005
Autor: Loddar

Guten Morgen BoomBoom!


> In 2) dagegen, überlegen wir uns zunächst einen Wert für k,
> weisen dem n, diesen Wert zu und beweisen dann im
> Induktionsschritt, dass der Ausdruck für dieses k mit jedem
> größere n wahr ist.
>  
> also so würde ich mir das jetzt erklären... ist das so
> richtig?

[daumenhoch] Nach meinem Verständnis ist $n$ die Variable, für die wir unseren Induktionsnachweis durchführen.

Daher müssen wir für diese Variable auch einen Induktionsanfang (mit $n \ = \ k$) sowie den Induktionsschritt ($n \ [mm] \rightarrow [/mm] \ n+1$) "berechnen".


Gruß
Loddar


Bezug
                                                
Bezug
Induktionsaufgabe: ok.. verstanden
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:40 Mo 25.04.2005
Autor: BoomBoom

Hallo Loddar,
jup.. ok.. danke habs verstanden..
schöne Grüße
BoomBoom

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