10 Aussagen mit Quantoren und

Ähnliche Dokumente
2 Vollständige Induktion

Lösungen der Aufgaben zur Vorbereitung auf die Klausur Mathematik für Informatiker I

Übungen zur Vorlesung Funktionentheorie Sommersemester Musterlösung zu Blatt 0

Kapitel 4: Stationäre Prozesse

Zahlenfolgen, Grenzwerte und Zahlenreihen

2. Diophantische Gleichungen

Allgemeine Lösungen der n-dimensionalen Laplace-Gleichung und ihre komplexe Variable

1 Analysis T1 Übungsblatt 1

Nachklausur - Analysis 1 - Lösungen

Satz Ein Boolescher Term t ist eine Tautologie genau dann, wenn t unerfüllbar ist.

Aufgaben zur vollständigen Induktion

SUCHPROBLEME UND ALPHABETISCHE CODES

3. Tilgungsrechnung Tilgungsarten

Lernhilfe in Form eines ebooks

Page-Rank: Markov-Ketten als Grundlage für Suchmaschinen im Internet

Statistik I/Empirie I

Zur Definition. der wirksamen. Wärmespeicherkapazität

AUFGABENSTELLUNG (ZUSAMMENFASSUNG) 2 SPEZIFIKATION 2. Datenfluß und Programmablauf 2. Vorbedingung 3. Nachbedingung 3. Schleifeninvariante 3

Betriebswirtschaft Wirtschaftsmathematik Studienleistung BW-WMT-S

Kunde. Kontobewegung

Höhere Finanzmathematik. Sehr ausführliches Themenheft (d. h. mit Theorie) Aber auch mit vielen Trainingsaufgaben

Aufgaben und Lösungen der Probeklausur zur Analysis I

Versuch 13/1 NEWTONSCHE INTERFERENZRINGE Blatt 1 NEWTONSCHE INTERFERENZRINGE

Lektion II Grundlagen der Kryptologie

Qualitätskennzahlen für IT-Verfahren in der öffentlichen Verwaltung Lösungsansätze zur Beschreibung von Metriken nach V-Modell XT

Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik

Investitionsentscheidungsrechnung Annuitäten Methode

Versicherungstechnik

2. Gleichwertige Lösungen

15.4 Diskrete Zufallsvariablen

Korrekturrichtlinie zur Studienleistung Wirtschaftsmathematik am Betriebswirtschaft BB-WMT-S

Gruppe 108: Janina Bär Christian Hörr Robert Rex

Übungsblatt 1 zur Vorlesung Angewandte Stochastik

1. Ein Kapital von 5000 ist zu 6,5% und ein Kapital von 4500 zu 7% auf 12 Jahre angelegt. Wie groß ist der Unterschied der Endkapitalien?

x m c Φ( r, t) = n q n (t) φ n ( r) (5) ( + k 2 n ) φ n ( r) = 0 (6a)

Institut für Stochastik Prof. Dr. N. Bäuerle Dipl.-Math. S. Urban

Klasse: Platzziffer: Punkte: / Graph zu f

n 1,n 2,n 3,...,n k in der Stichprobe auftreten. Für die absolute Häufigkeit können wir auch die relative Häufigkeit einsetzen:

BINOMIALKOEFFIZIENTEN. Stochastik und ihre Didaktik Referentin: Iris Winkler

Testumfang für die Ermittlung und Angabe von Fehlerraten in biometrischen Systemen

Zusammenfassung Wirtschaftsinformatik Stefan Käßmann

Wirtschaftsmathematik

Informatik II Dynamische Programmierung

IWW Studienprogramm. Vertiefungsstudium. Modul XI: Volkswirtschaftslehre. Lösungshinweise zur 1. Musterklausur

Wintersemester 2006/2007, Universität Rostock Abgabetermin: spätestens , 09:00 Uhr. Aufgabe 1.1: (5 P)

AVANTI Neuerungen. Inhalt. I. Neuerungen Version Pin Funktion. 2. Status für Nachtragspositionen. 3. DBD Baupreise EFB

Finanzmathematische Formeln und Tabellen

Innerbetriebliche Leistungsverrechnung

Prof. Dr. Günter Hellmig. Klausurenskript Finanzmathematik

FINANZMATHEMATIK. 1. Zinsen und Zinseszinsen. Finanzmathematik 81

Grundlagen der Technischen Informatik

= T Jährliche Ratentilgung Jährliche Ratentilgung. Ausgangspunkt: Beispiel:

WS 2000/2001. zeitanteiliger nomineller Jahreszinssatz für eine unterjährige Verzinsungsperiode bei einfachen Zinsen

Beurteilung des Businessplans zur Tragfähigkeitsbescheinigung

NEL Suchspulen - für jeden Detektor! TOP Leistung von unabhängigen Experten bestätigt. Such Spulen. nel-coils.de Shop ww.nuggets24.

Mit Ideen begeistern. Mit Freude schenken.

Heute Kapitalanlage morgen ein Zuhause

Beschreibende Statistik Kenngrößen in der Übersicht (Ac)

Einleitung. Aufgabe 1a/1b. Übung IV

LV "Grundlagen der Informatik" Programmierung in C (Teil 2)

8.3. Komplexe Zahlen

Byzantinische Einigung im Full-Information-Modell in O(log n) Runden

Tao De / Pan JiaWei. Ihrig/Pflaumer Finanzmathematik Oldenburg Verlag 1999 =7.173,55 DM. ges: A m, A v

Musterlösung zu Übungsblatt 2

Wiederkehrende XML-Inhalte in Adobe InDesign importieren

Herzlich willkommen zur Demo der mathepower.de Aufgabensammlung

Linsengesetze und optische Instrumente

KASSENBUCH ONLINE Online-Erfassung von Kassenbüchern

1 = 1. 6 Induktionsannahme: Die Formal gelte für n = k. Induktionsschritt: Gültigkeit der Formel für k+1: k 2 + (k + 1) 2 = 2 = 6 = 6

5 Bernoulli-Kette. 5.1 Bernoulli-Experiment. Jakob Bernoulli Schweizer Mathematiker und Physiker Einleitung

Meine erste Goldreserve. Meine erste Bank. Einfach. Übersichtlich. Individuell. Das neue Anlagemodell für Kunden im Ausland.

3.2 Die Schrödinger-Gleichung

Versuch D3: Energiebilanz einer Verbrennung

Statistik mit Excel Themen-Special. Peter Wies. 1. Ausgabe, Februar 2014 W-EX2013S

Baugrundstück für Individualisten

Gebraucht, aber sicher!

Feldeffekttransistoren in Speicherbauelementen

Logarithmus - Übungsaufgaben. I. Allgemeines

VAIO-Link Kundenservice Broschüre

2. Datenbankentwurf mittels. Entity-Relationship - Modell (ERM) 2.1. Entities. Definitionen:

Lerneinheit 2: Grundlagen der Investition und Finanzierung

elektr. und magnet. Feld A 7 (1)

Elektronikpraktikum: Digitaltechnik 2

Ambulante Pflege und Assistenz

Protokoll zum Anfängerpraktikum

Modellbasierte Testautomatisierung: Von der Anforderungsanalyse zu automatisierten Testabläufen

UNSER WISSEN FÜR IHRE IMMOBILIE

2 Wahl des Betriebsrats

Stochastik für WiWi - Klausurvorbereitung

Ein kleines Einmaleins über Mittelwertbildungen

Herzlich willkommen zum Informationsabend «Frau und Finanz»

Das Digitale Archiv des Bundesarchivs

Projekt-Beispiel zum Produkt: Unternehmens- und Strategieentwicklung

10. FOLGEN, REIHEN, GRENZWERTE

Kapitel 6: Quadratisches Wachstum

Die Hypothekar-Modelle der St.Galler Kantonalbank. Das kostenlose Immobilienportal Ihrer Kantonalbank.

Finanzmathematik für HAK

Einige Worte vorweg 11. Wohnungssuche richtig geplant 13

Vorlesung Informationssysteme

Transkript:

0 Aussage mit Quatore ud 0.6. Eisatz vo (bereits bekater) Eistezaussage Bisher hatte wir Eistezbeweise geführt, idem wir ei passedes Objekt agegebe habe ( Setze... ). Stattdesse ka ma auch auf bereits bekate Eistezaussage zurückgreife: Wird durch eie solche Aussage die Eistez vo Objekte mit eier bestimmte Eigeschaft garatiert, so ka ma ei solches Objekt wähle ud es da im weitere Verlauf des Beweises beutze ud auf seie Eigeschaft zurückgreife (obwohl ma es icht ket). Beispiel: ˆ bereits bekate Aussage ( ): a R + b R + mit b 2 a Behauptug: a R + b R + mit b 4 a Beweis: Sei a R +. Wähle c R + mit c 2 a. Dies geht ach ( ). Hiweis: Die -Aussage ( ) wird agewedet auf a. Ma erhält eie -Aussage, die garatiert, dass es ei Elemet c wie behauptet gibt. Ma ka daher ei Elemet c wähle ud damit weiterarbeite. Ma weiß allerdigs ur, dass c R + ist ud dass c 2 a ist ud ket icht de Wert vo c. Wähle b R + mit b 2 c. Dies geht ach ( ). Hiweis: Die -Aussage ( ) wird ochmals agewedet, diesmal auf c. Ma erhält eie - Aussage, die garatiert, dass es ei Elemet b wie behauptet gibt. Daher ka ma solch ei Elemet wähle ud damit weiterarbeite. Nu folgt: a c 2 (b 2 ) 2 b 4 ˆ bereits bekate Aussage ( ): R N > Behauptug: R + N Beweis: Sei R. Wedet ma ( ) auf (statt a), so folgt: N > Wir wähle solch ei N. Hiweis: Das heißt, wir wisse jetzt, dass N ist ud dass > ist, auch we wir icht geau kee. Das wähle eies solche ist ur möglich, weil wir wisse, dass (midestes) so ei eistiert. Nu folgt: / (Hierbei wurde beutzt: a, b R + mit a > b gilt: ) a b ˆ bereits bekate Aussage ( ): a, b N u, v Z mit u a + v b ggt(a, b) Behauptug: u, v Z mit 7a + 55b 4 Beweis: Wähle a 7 ud b 55. ũ, ṽ Z mit 7ũ + 55ṽ ggt(7, 55). Dies geht ach ( ) agewedet auf Hiweis: Damit ma diese Elemete wähle ka, muss garatiert sei, dass solche Elemete überhaupt eistiere. Dies ist aber wege ( ) gesichert. Nu ka ma auf Zahle ã, b zurückgreife, die ma zwar icht ket, vo dee ma aber weiß, dass 7ã + 55 b ist. Ma verwedet hier icht direkt die Bezeichuge a, b, da dies (och) icht die Zahle sid, die ma gemäs Behauptug fide muss. Setze a 4ã ud b 4 b. Nu folgt: 7a + 55b 7 4ã + 55 4 b 4 (7ã + 55 b) 4 4 Hiweis: Hierbei ist wähle (als fiiere zu verstehe). Ma darf daher für ei Elemet, dass ma gewählt hat, icht eifach ei aderes Objekt eisetze (wie ma das bei der Verwedug eier -Aussage tu ka). 34

Aufgabe 0.7. Setze Sie die folgede Teile zu eiem Beweis der jeweils agegebee Aussage zusamme oder etwickel Sie eie eigee Beweis dazu (Jeder Schritt des Beweises muss achvollziehbar sei.) ACHTUNG: Sie beötige icht alle Beweisteile. (a) bereits bekate Aussage: R + N ( ) Behauptug: R + N Beweisteile: Sei R +. Sei N. Wähle R + mit >. Wähle N mit. Wähle N mit. Wähle N mit 2. Wähle N mit. (dass solch ei eistiert, folgt, we ma ( ) awedet) (dass solch ei eistiert, folgt, we ma ( ) auf statt awedet) (dass solch ei eistiert, folgt, we ma ( ) auf 2 statt awedet) (dass solch ei eistiert, folgt, we ma ( ) auf statt awedet) 2 2 (Recheregel für ) (Recheregel für ) (Recheregel für ud Wahl vo ) (Recheregel für ud Wahl vo ) (Recheregel für ) (Recheregel für ud Wahl vo ) (Recheregel für ud Wahl vo ) (b) bereits bekate Aussage: y R + R 2 y ( ) Behauptug: a R + {} b R + R a b Beweisteile: Seie a R + {} ud b R +. Setze: v u Setze: v Wähle R + mit a b. u Wähle u R mit 2 u a. Wähle u R mit 2 a u. Wähle v R mit 2 v b. Wähle v R mit 2 b v. (beachte: wege a / ist u / 0)) (dass solch ei u eistiert, folgt, we ma ( ) auf y a awedet) (dass solch ei u eistiert, folgt, we ma ( ) auf a awedet) (dass solch ei v eistiert, folgt, we ma ( ) auf y b awedet) (dass solch ei v eistiert, folgt, we ma ( ) auf b awedet) (dass solch ei eistiert, folgt, we ma ( ) auf a 2 ud b y awedet) a b y a 2 u 2 v (2 a ) u (2 u ) (2 ) b a ( v u ) a v u (2 u ) v u (2 u ) v u (Potezgesetz) (ach Wahl vo u) (ach Wahl vo v) (ach Wahl vo ) (ach Def. vo ) 35

Implikatioe ud Äquivaleze Implikatioe ud Äquivaleze Beweis vo Implikatioe bzw. Äquivaleze.. Beweis vo Implikatioe Um eie......-aussage zu zeige, verwedet ma meist eie der folgede Möglichkeite: Behauptug: Beweis: A B A......... B ˆ Eie Implikatioskette begit mit der eie Aussage (liks vom Pfeil) ud edet mit der adere (rechts vom Pfeil). Dari komme ur Implikatioe der Form oder Äquivaleze vor, die alle (ggf. mit Hilfe eier geeigete Amerkug) offesichtlich richtig sid. Am Ede ka ma da folger, dass die behauptete Implikatio zwische de beide Aussage (die u gaz liks ud gaz rechts i der Kette stehe) gilt. ˆ Ma zeigt die Aussage, die rechts vom Pfeil steht. Dabei darf ma die Aussage, die liks vom Pfeil steht, jederzeit ach Beliebe beutze (als wäre es eie bereits gezeigte Aussage). Meist schreibt ma sie (der Übersichtlichkeit halber) zu Begi des Beweises der Implikatio als Voraussetzug auf ud setzt eie kleie Hiweis, we ma sie beutzt. Beispiel: Behauptug: A B Beweis: Vorausgesetzt sei: A. ˆ Behauptug: a, b R + (a 2 b 2 a b) (Beweis vo B uter Verwedug vo A) Beweis : Seie a, b R +. Da gilt: a 2 b 2 a 2 b 2 ( ) a b (zu ( ): Wege a, b R + ist a 2 a ud b 2 b.) Beweis 2: Seie a, b R +. Da gilt: a 2 b 2 a 2 b 2 0 ( ) (a + b) (a b) 0 ( ) a b 0 a b (zu ( ): dritte biomische Formel, zu ( ): wege a, b R + ist a + b / 0) Hiweis: Für die beide Beweise hätte statt de Äquivalezzeiche auch Implikatioe geügt. Umgekehrt köte ma sich überlege, ob ma die Implikatioe durch Äquivalezzeiche ersetze darf. Es ist aber (im Rahme des geforderte Beweises) icht otwedig, dies zu tu. Beweis 3: Seie a, b R +. Vorausgesetzt sei, dass a 2 b 2 gilt. Nu folgt: a ( ) a 2 Vor. b 2 ( ) b (zu ( ): Wege a, b R + ist a 2 a ud b 2 b.) 36

Beispiel: ˆ Behauptug: a R ( R si() + 3 cos() a 2 a 2) Beweis: Sei a R. Vorausgesetzt sei, dass R si() + 3 cos() a 2 gilt. (z.z. a 2) Hiweis: z.z. bedeutet: zu zeige (es wurde hier eigefügt, um die Beweisstruktur klarer zu mache) Wähle ei R mit si() + 3 cos() a 2 (geht ach Vor.). Hiweis: Die Amerkug: geht ach Vor. stellt sicher, dass ei solches eistiert ud dass daher das wähle möglich ist. Nu folgt: a a 2 si() + 3 cos() + 3 4 2 Hiweis: Jeder Schritt i dieser Kette vo Gleichheite ud Abschätzuge muss/ka ggf. och äher erläutert werde. ˆ Behauptug: a N (2 a 4 a) Hiweis: Bevor wir mit dem Beweis begie, müsse Sie sich a die Defiitio vo erier. Beweis: Sei a N. Setze voraus: 2 a. (z.z. 4 a) Wir wolle zeige: N a 4 Nach Voraussetzug y N a y 2 (Wir wähle solch ei y.) Hiweis: Grudsätzlich spielt es atürlich keie Rolle, ob ma hier oder y verwedet. Allerdigs ist die Bezeichug bereits vergebe. Setze 3y. Es folgt: a y 2 y 3 4 4 Also ist gezeigt: N a 4 Nach Defiitio der Teilbarkeitsrelatio folgt u: 4 a.2. Beweis vo Äquivaleze Um eie......-aussage zu zeige, hat ma (uter aderem) folgede Möglichkeite: ˆ Eie Implikatioskette begit mit der eie Aussage ud edet mit der adere. Dari komme ur Äquivaleze vor, die alle (ggf. mit Hilfe eier geeigete Amerkug) offesichtlich richtig sid. Am Ede ka ma da folger, dass die behaupteteäquivalez zwische de beide Aussage (die u gaz liks ud gaz rechts i der Kette stehe) gilt. Behauptug: Beweis: A B A...... B ˆ Ma teilt de Beweis i 2 Teile: ud. Beide Implikatioe zeigt ma da separat, beispielsweise mit eier der Methode aus (i). Behauptug: A B Beweis: Vorausgesetzt sei: A. (Beweis vo B uter Verwedug vo A) Vorausgesetzt sei: B. (Beweis vo A uter Verwedug vo B) 37

Implikatioe ud Äquivaleze Beispiel: ˆ Behauptug: R (8 + 4 5 8 ) Beweis : Sei R. Da gilt: 8 + 4 5 4 8 8 8 (ma beachte, dass es sich (bekatlich) um allgemeigültige Äquivaleze hadelt, we ma bei eier Gleichug auf beide Seite 4 bzw. 8 rechet) Beweis 2: Sei R. Vorausgesetzt ist: (z.z. 8 + 4 5) 8 8 + 4 Vor. 8 8 + 4 + 4 5 Vorausgesetzt ist: 8 + 4 5 (z.z. 8 ) 8 8 8 ˆ Behauptug: a, b N a b a 2 b 2 Beweis: Seie a, b R. Vorausgesetzt ist: a b. N a b (wähle solch ei ) Wir zeige: y N b 2 y a 2 (8 + 4 4) Vor. 8 (5 4) 8 8 [dazu: Setze y 2. Da ist y N ud es gilt: b 2 ( a) 2 a 2 y a 2 ] Also folgt (ach Defiiti vo ): a 2 b 2 Vorausgesetzt ist: a 2 b 2 N a 2 b 2 (wähle solch ei ) Wir zeige: y N b y a [hier komme wir icht weiter, da bei der Wahl y icht garatiert ist, dass y N ist] BEWEIS NICHT VOLLSTÄNDIG ˆ Behauptug: R [( y R e y ) ( z R > z 2 )] Beweis: Sei R. Vorausgesetzt ist: y R e y (Wir wähle solch ei y.) (z.z. z R > z 2 ) Sei z R. Da gilt: e y > 0 z 2 Vorausgesetzt ist: z R > z 2 ( ) (z.z. y R e y ) Wedet ma die Voraussetzug auf z 0 a, so folgt: > 0 2 0 Setze u y l() (beachte: Wege > 0 ist l() defiiert.) Da gilt: e y e l() 38

Aufgabe.3. Setze Sie die folgede Teile zu eiem Beweis der jeweils agegebee Aussage zusamme oder etwickel Sie eie eigee Beweis dazu (Jeder Schritt des Beweises muss achvollziehbar sei.) (a) Behauptug:, y R ( 4 + 5y 3y > 3y) Beweisteile für Beweis : Seie, y R. 4 + 5y 3y > 3y 4 > 2y 5y ( 4) Beweisteile für Beweis 2: Seie, y R. Setze voraus: 4 + 5y 3y (z.z. 4 + 5y 3y) Setze voraus: > 3y (z.z. > 3y) 4 + 5y 3y 3y 4 (3y) + 5y (5y 3y) 4 2y + 5y 4 4 4 2y (5y ( 4 + 5y)) 4 Vor. Vor. (b) Behauptug: a, b N (a b a (4a + b)) Beweisteile: Seie a, b N. Nach Defiitio vo folgt: Nach Defiitio vo folgt: Nach Defiitio vo folgt aus der Voraussetzug: Nach Defiitio vo folgt aus der Voraussetzug: Setze voraus: a b (z.z. a b) Setze voraus: a (4a + b) (z.z. a (4a + b)) (wähle solch ei ) (wähle solch ei ) Setze u y 4 +. Setze u y 4. N a b N a 4a + b a b a (4a + b) Damit ist gezeigt: y N y a b Damit ist gezeigt: y N y a 4a + b (Def. vo y) (Def. vo y) (Wahl vo ) (Wahl vo ) b ya ya 4a + b 4a + a a 4a 4a + b 4a (4 )a (4 + )a 39