Aufgabe zur Vollständigen Induktion



  • Hallo,

    ich hänge gerade an einer Aufgabe und mir fehlt der entscheidende Gedanke:

    i=1nii+1=11(n+1)!\sum \limits_{i=1}^n \frac{i}{i+1} = 1 - \frac{1}{(n + 1)!}

    Induktionsanfang:

    i=11ii+1=11(1+1)!=11+1=12\sum \limits_{i=1}^1 \frac{i}{i+1} = 1 - \frac{1}{(1 + 1)!} = \frac{1}{1+1} = \frac{1}{2}

    stimmt offentsichtlich.

    Induktionsvoraussetzung:

    i=1nii+1=11(n+1)!\sum \limits_{i=1}^n \frac{i}{i+1} = 1 - \frac{1}{(n + 1)!}

    Induktionsbehauptung:

    i=1n+1ii+1=11(n+2)!\sum \limits_{i=1}^{n + 1} \frac{i}{i+1} = 1 - \frac{1}{(n + 2)!}

    Beim Beweis fehlt mir der richtige Gedanke um ihn zu beenden.

    Beweis:

    i=1n+1ii+1=i=1nii+1+n+1(n+2)!=11(n+1)!+n+1(n+2)!\sum \limits_{i=1}^{n + 1} \frac{i}{i+1} = \sum \limits_{i=1}^n \frac{i}{i+1} + \frac{n + 1}{(n + 2)!} = 1 - \frac{1}{(n + 1)!} + \frac{n + 1}{(n + 2)!}

    Bis dahin müsste es korrekt sein. Ab hier bin ich mir allerdings nicht mehr
    sicher wie ich umformen muss. Zunächst bring ich alles auf einen Nenner:

    11(n+1)!+n+1(n+2)!=(n+2)!+(n+1)!(n+1)(n+1)!(n+2)!1 - \frac{1}{(n + 1)!} + \frac{n + 1}{(n + 2)!} = \frac{(n+2)!+(n+1)!(n+1)}{(n+1)!(n+2)!}

    Ab hier komm ich nicht mehr weiter. Wo ist mein Denkfehler?

    Danke im Voraus für eure Hilfe.

    gast



  • gast10 schrieb:

    Beweis:

    i=1n+1ii+1=i=1nii+1+n+1(n+2)!=11(n+1)!+n+1(n+2)!\sum \limits_{i=1}^{n + 1} \frac{i}{i+1} = \sum \limits_{i=1}^n \frac{i}{i+1} + \frac{n + 1}{(n + 2)!} = 1 - \frac{1}{(n + 1)!} + \frac{n + 1}{(n + 2)!}

    Bis dahin müsste es korrekt sein.

    Wie kommst du aufi=1n+1ii+1=i=1nii+1+n+1(n+2)!\sum \limits_{i=1}^{n + 1} \frac{i}{i+1} = \sum \limits_{i=1}^n \frac{i}{i+1} + \frac{n + 1}{(n + 2)!} ?

    Es mussi=1n+1ii+1=i=1nii+1+n+1n+2\sum \limits_{i=1}^{n + 1} \frac{i}{i+1} = \sum \limits_{i=1}^n \frac{i}{i+1} + \frac{n + 1}{n + 2} heissen.



  • sry, es muss natuerlich

    i=1ni(i+1)!\sum \limits_{i=1}^{n} \frac{i}{(i+1)!}

    also im Nenner steht immer (n+1)!. sry da hab ich mich vertippt/vertan.

    gast



  • vielleicht ist der nötige schubs, daß du im nenner aus (n+1)! durch erweitern mit (n+2) ein (n+1)!*(n+2)=(n+2)! machen kannst.

    1     (n+1)
    1 - ------ + -----
        (n+1)!   (n+2)!
    
    =
    
             1     (n+1)
    1 - ( ------ - ------ )
          (n+1)!   (n+2)!
    
    =
    
          (n+2)   (n+1)
    1- ( ------ - ----- )
          (n+2)!  (n+2)!
    
    =
    
          1
    1 - -----
        (n+2)!
    

    hab aber keien ahnung, ob das so gut ist. nur ne idee halt.

    und ich probiers auch mal in latex.

    \[ 1 - \frac{1}{(n+1)!} + \frac{n+1}{(n+2)!} \] = \[ 1 - \left( \frac{1}{(n+1)!} - \frac{n+1}{(n+2)!} \right) \] = \[ 1 - \left( \frac{1\;(n+2)}{(n+1)!\;(n+2)} - \frac{n+1}{(n+2)!} \right) \] = \[ 1 - \left( \frac{n+2}{(n+2)!} - \frac{n+1}{(n+2)!} \right) \] = \[ 1 - \frac{1}{(n+2)!} \]

    och, geht ja ganz flauschig.



  • Vielen Dank!


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