Wie geht man bei diesem Beispiel vor (Beweise, Mathematik)?

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Für Aufgabe 2a Teil I ist zu zeigen, dass aus |a| < |b| folgt a^2 < b^2. Wenn dies zuerst bewiesen wird, ist die Umkehrung leichter zu beweisen.

Als weitere Voraussetzung wird verwendet, dass x^2 = |x|^2 für jedes x aus |R. Ich nehme an, dass dies nicht extra bewiesen werden muß.

Teil I a: Die Voraussetzung ist also |a| < |b|:

Für |b| = 0 ist die Voraussetzung nicht erfüllbar.,

Für |a| = 0 ist nach Voraussetzung 0 = |a| < |b| und so folgt hiermit auch 0 < |b|^2 und somit |a|^2 = 0 < |b|^2 und somit auch a^2 < b^2

Teil I b: Es sei nun a <> 0 und b <> 0

|a| < |b| Durch Multiplikation dieser Ungleichung mit |a| und |b| ergibt sich dann die Ungleichungskette |a| * |a| < |a| * |b| < |b| * |b| und somit |a|^2 < |b|^2 und somit auch a^2 < b^2.

Teil 2: Nun sei die Voraussetzung a^2 < b^2

Wir machen die Annahme, dass daraus |a| = b| folgen würde. Da aber aus dieser Annahme a^2 = b^2 folgt, ergibt sich ein Widerspruch zur Voraussetzung und deshalb kann diese Annahme nicht richtig sein.

Analog zeigt man, dass mit der Annahme |a| > b| ebenfalls (wie im Tiel I ) ein Widerspruch zur Voraussetzung hergeleitet werden kann.

Daraus folgt, dass aus der Voraussetzung a^2 < b^2 nur das logische Gegenteil der beiden Annahmen nämlich |a| < |b| wahr sein kann.