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1

Dienstag, 1. November 2005, 16:33

Mathematikaufgabe an der Universität - Problem mit dem Induktinsbeweis!

Hallo,
ich hätte mal eine Frage zu einer Mathematikaufgabe, bei der ich irgendwie auf der Leitung stehe:

a,b>0 und a+b=1
es soll folgender Sachverhalt gezeigt werden:

(a+1/a)^2 + (b+1/b)^2 > 25/2

Irgendwie komme ich da nicht weiter, mir fehlt der Trick hinter der Sache, denn mit normalen Umformungen komme ich nicht weiter.

Danke für eure Hilfe
:D :D :D

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TheChris

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Bike: kein 2-rad-scheiss

2

Dienstag, 1. November 2005, 16:39

wenn a+b=1 is, würd ich für a=1-b einsetzen, dann nach b auflösen und dann kommt bestimmt was schönes raus ;)
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3

Dienstag, 1. November 2005, 17:21

Ja das war auch mein erster Gedanke, aber das endet bei mir im Nirvana, d.h. ich kann die Gleichung nicht auf eine eindeutige Lösung fixieren. Hat jemand nen Vorschlag für eine Auflösung, oder einen Denkanstoß für mich?
:D :D :D
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TheChris

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Bike: kein 2-rad-scheiss

4

Dienstag, 1. November 2005, 17:24

naja du könntest auch die beiden summanden als einzelne funktionen ansehen. z.b. der erste summand:

a rauskürzen

(1+(1/a))² die klammer ist eine hyperbel. also hast du 2 hyperbeln, die du miteinander addierst und dann bekommst du ein minimum, das wohl schätzunsweise bei 25/2 liegt ;)
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5

Dienstag, 1. November 2005, 17:36

Was studierste den?
Wir geben Geld aus das wir nicht haben, für Tuning das wir nicht brauchen, um Leute zu beeindrucken die wir nicht kennen :D
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6

Dienstag, 1. November 2005, 18:54

ja genau, welcher Studiengang?
// Manchen Moderatoren gehören die Hoden geschoren//
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7

Dienstag, 1. November 2005, 18:54

Hm die Idee mit den Funktionen ist gut, doch ich glaube, dein Rechenschritt mit dem Rauskürzen basiert auf einer von mir falsch formulierten Aufgabenstellung, die richtig lautet:

(a+(1/a))^2 + (b+(1/b))^2 > 25/2

a,b>0 und a+b=1



Ist für das Studium des Maschinenbaus.
:D :D :D

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TheChris

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Bike: kein 2-rad-scheiss

8

Dienstag, 1. November 2005, 21:39

ja gut, bleibt ne hyperbel mit asymptote 1. winkelhalbierende. und im bereich von 0 bis 1 hat die ein minimum irgendwo. ich würd mal ableiten und dann durchprobieren mit dem minimum. mit ausrechnen komm ich auch nich drauf
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Tutti

unregistriert

9

Dienstag, 1. November 2005, 23:36

Also du multiplizierst das erst aus
dann bekommst du sowas wie
a^2+b^2+1/a^2+1/b^2+4
unter der Nebenbedingung a+b = 1

du schaust dir dann die beiden funktionen
a^2+b^2 bzw 1/a^2+1/b^2 an.

für beide suchst du einzeln, unter Beachtung der Nebenbedingung, das Minimum.
Das liegt bei beiden bei 1/2.
Folglich muss auch das Minimum der addierten Funktion bei 1/2 liegen.
Argumentativ hätte man auch damit kommen können, dass das ganze spiegelsymmetrisch sein muss um a = b = 1/2.

Setzt man nun a=b=1/2 ein, bekommt man genau 25/2 raus.
Daher denke ich mal, dass du ein >= zeigen sollst, ansonsten ist die Aussage falsch ;).
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TheChris

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Bike: kein 2-rad-scheiss

10

Mittwoch, 2. November 2005, 10:08

genauso hab ich das nämlich gemeint :daumen: 8)
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Tutti

unregistriert

11

Mittwoch, 2. November 2005, 11:27

jaja :P
Hatte mir die Antworten gar nicht durchgelesen ;).
Die Frage ist nur: Darfst du das so machen...

Kannst alternativ auch halt ausgehen von
a=b= 1/2
dann zeigen ist genau 25/2
dann musst du zeigen, dass unter den Nebenbedingungen
1/a^2+1/b^2 bzw a^2+b^2 (streng) monoton steigend sind.
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12

Mittwoch, 2. November 2005, 14:46

Jo hat funktioniert, vielen Dank an Tutti und TheChris, für eure kompetente und promte Hilfe.
:D :D :D
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13

Freitag, 4. November 2005, 17:13

Hab hier noch ein Problem, wir sollten aus einer Reihe von Gleichungen, die Folge dahinter erkennen und sie formulieren, danach mit einem Induktionsbeweis (vollständig) beweisen. Die Folge habe ich rausgefunden und eine algemein gültige Gleichung dafür aufgestellt, doch beim Induktionsbeweis komme ich nicht weiter, ich krieg die Summenzeichen nicht unter Kontrolle:
»Cobra« hat folgendes Bild angehängt:
  • Induktion.jpg
:D :D :D
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