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Aufgabe:

Beweisen sie die folgende Aussage für alle n∈ℕ:

\(\displaystyle \sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k+1} k=-n \)


Problem/Ansatz:

Diese Aufgabe wurde mir gerade gestellt und es bereitet mir einige Probleme.

Die Allgemeinen Schritte zur Induktion sind ja der Induktionsanfang, dann Induktionsvorausetzung und letztlich der Induktionsschritt. Das 2n bereitet mir bei nachrechnung irgendwie kopf wirbel.

Hoffe ihr könnt es mir in schritten erklären vielen Dank

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2 Antworten

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hallo

wenn das nicht mit Induktion soll kannst du es in eine Summe über k gerade und k ungerade machen.

sonst für n=1 und 2 zeigen, dann Induktion   von 2n nach 2n+2

sonst zeige was du mit der Induktion gemacht hast

Gruß lul

Avatar von 106 k 🚀

SmartSelect_20221106_170851_Samsung Notes.jpg

Text erkannt:

alle \( n \in N \)
\( \sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k \cdot 1} k=-n \)
1A: \( n=1 \)
\( \sum \limits_{k=1}^{2}(-1)^{n+1} k=(-1)^{2} \cdot 1+(-1)^{3} \cdot 2=-1 \)
\( 1-2=-1 \quad r \)
IV; \( \sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k \cdot+1} k=-n \)
is: \( \quad n \rightarrow n+1 \)
\( 2(n+1) \)
\( \sum \limits_{k=1}(-1)^{k+1} k=-(n+1) \)
\( \sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k+1} k+\sum \limits_{k=1}^{n+1}(-1)^{k-2 \cdot 1} \)

Schrittmässig bin ich bis hier gekommen. Ich hätte noch erwähnen sollen, dass ich nebenei aus richtigen und falschen antworten eine Art "Induktionsschritt liste" erstellen soll. Ich orientiere mich daran zum Lernen:Screenshot_20221106_170909_Chrome.png

Text erkannt:

Wählen Sie von diesen Sätzen:
Ihr Beweis:
\( \stackrel{I V}{=}-n+2 n+1-(2 n+2) \)
Wir beginnen mit dem Induktionsanfang: es gilt
\( \sum \limits_{k=1}^{1}(-1)^{k+1} k=(-1)^{2} \cdot 1=-1 \)
\( \begin{array}{c} \sum \limits_{k=1}^{2}(-1)^{k+1} k=(-1)^{2} \cdot 1+(-1)^{3} \cdot 2 \\ =1-2=-1 . \end{array} \)
\( =-n+2 n+1-2 n-2 \)
Also stimmt die Gleichung für \( n=1 \).
\( =-n+2 n+1-2 n+2 \)
Als nächstes führen wir den Induktionsschritt
\( =\sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k+1} k+(-1)^{2 n+1}(2 n+1) \)
\( (n \rightarrow n+1) \) durch: aus der duktionsvoraussetzung \( (I V) \), d.h.
Dazu betrachten wir die folgende Rechnung:
\( \sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k+1} k=-n \)
\( \sum \limits_{k=1}^{2(n+1)}(-1)^{k+1} k \)
folgern wir die Induktionsbehauptung, d.h. \( \sum \limits_{k=1}^{2(n+1)}(-1)^{k+1} k=-(n+1) \)
\( =-n-1=-(n+1) \)
\( =\sum \limits_{k=1}^{2 n}(-1)^{k+1} k \)
\( +(-1)^{2 n+2}(2 n+1)+(-1)^{2 n+3}(2 n+2) \)

Ich vermute was ich rechts eingetragen habe ist richtig aber weiterhin kann ich jetzt alles nicht eindeutig zuordnen


Mfg ✌️

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So geht's weiter:
Dazu betrachten wir die folgende Rechnung:$$\quad\sum_{k=1}^{2(n+1)}(-1)^{k+1}k\\=\sum_{k=1}^{2n}(-1)^{k+1}k+(-1)^{2n+2}(2n+1)+(-1)^{2n+3}(2n+2)\\\overset{IV}=-n+2n+1-(2n+2)\\=-n+2n+1-2n-2\\=-n-1=-(n+1).$$

Avatar von 3,5 k

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