Beweis per Induktion mit Fibonaccifolge?

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Hallo,

natürlich muß da ein Plus stehen, kein Minus - da hast Du vollkommen recht.

Für den Induktionsschritt zeigst Du, daß die Formel mit den Exponenten n-1 plus die Formel mit den Exponenten n die Formel mit den Exponenten n+1 ergibt.

Da überall der Faktor 1/Wurzel (5) auftritt, kannst Du den sofort herauskürzen.

Weiter stellst Du a^(n-1) als a^n*(1/a) und a^(n+1) als a^n*a dar.

Wegen der Übersichtlichkeit nenne ich (1+Wurzel (5)/2 a und (1-Wurzel (5))/2 b, sonst tippe ich mich hier tot.

Nach Eliminierung von 1/Wurzel(5) zeigst Du, daß a^(n-1)-b^(n-1)+a^n-b^n gleich
a^(n+1)-b^(n+1) ergibt. Nicht vergessen, wofür hier a und b eigentlich stehen!

Also a^n*(1/a)-b^n*(1/b)+a^n-b^n=a^n*a-b^n*b,

a^n und b^n jeweils ausklammern:

a^n*(1+1/a)-b^n*(1+1/b)=a^n*a-b^n*b.

a^n und b^n tauchen auf beiden Seiten auf. Sie werden nur mit scheinbar unterschiedlichen Faktoren multipliziert.

Du brauchst also nur noch zu zeigen, daß 1+1/a=a und 1+1/b=b gilt.

Natürlich nicht allgemein für irgendwelche a und b, das ginge natürlich nicht, sondern für a=(1+Wurzel(5))/2 und b=(1-Wurzel(5)/2.

1/a ist dann 2/(1+Wurzel(5)) und 1/b ist 2/(1-Wurzel(5)).

1+2/(1+Wurzel(5))=(1+Wurzel(5))/2 und 1+2/(1-Wurzel(5))=(1-Wurzel(5))/2.

In diesen Gleichungen gibt es keine Variablen mehr, so daß Du die Gleichheit einfach durch Ausrechnen zeigen kannst.

Natürlich geht es auch durch Umformen, ist aber überflüssig.

Macht trotzdem Spaß, kannst Dich ja mal dran versuchen.

Wenn Du - wie ich - Terme, die immer wieder vorkommen, durch Buchstaben ersetzt, wird die Sache übersichtlicher und die Strukturen treten besser hervor.

Herzliche Grüße,

Willy

Willy1729  05.01.2024, 11:03

Vielen Dank für den Stern.

Willy

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Nach sehr langer Überlegung fiel mir auf:



Da ziehe ich wie folgt was raus:

 (analog für den anderen Bruch)

Dann hilft noch weiter:



Falls jemand auch bei der Aufgabe ist, der kann das hier gerne verwenden.

Beste Grüße:)

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung
teehouse  27.12.2023, 22:20

Nur so aus Neugier: musst du auch beweisen, dass f_n anhand der Formel für jedes n eine ganze Zahl ergibt?

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MatheStudentRUB 
Fragesteller
 27.12.2023, 22:53
@teehouse

Nein, das muss ich nicht beweisen. Aber wenn man mal so darüber nachdenkt: f_1=f_2=1 und f_3=2. Diese f_i sind Grundstein der Fibonacci-Folge, also macht es ja irgendwo Sinn, dass nur ganze Zahlen bei rauskommen, wenn man immer nur ganze Zahlen addiert. Vielleicht hilft der Gedanke ja

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teehouse  27.12.2023, 23:25
@MatheStudentRUB

Naja, das ist klar. Aber schließlich stehen da n-te Wurzeln. Da kann man schon skeptisch sein.

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