Induksjonsbevis

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
Markonan
Euclid
Euclid
Innlegg: 2136
Registrert: 24/11-2006 19:26
Sted: Oslo

Hei igjen.

Har akkurat hatt eksamen (MAT-INF1100), og det gikk så som så.
Håper det jeg leverte kvalifiserer til en C!

En av oppgavene var et induksjonsbevis for en differensligning.
Hvis noen kan sjekke om det jeg besvarte virker greit hadde det vært knall!

Oppgave
Vi har en gitt differensligning:
[tex]x_n = \frac{x_{n-1}}{2} + \frac{1}{n}[/tex] der [tex]x_0 = 0[/tex]

Vis ved induksjon at
[tex]x_n \leq 1[/tex] for alle [tex]n \g 0[/tex]

Besvarelse
(I)
Vi sjekker om påstanden stemmer:
[tex]x_1 = \frac{x_0}{2} + \frac{1}{1} = \frac{0}{2} + \frac{1}{1} = 1[/tex]

Og siden jeg er litt tøffere enn alle andre, tar jeg en til:
[tex]x_2 = \frac{x_1}{2} + \frac{1}{2} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1[/tex]

(II)
Vi ser at dette stemmer for k, og vil bevise at det da også stemmer for k + 1:
[tex]x_{k+1} = \frac{x_k}{2} + \frac{1}{(k+1)}[/tex]

Vi har da fra induksjonshypotesen at x_k aldri er større enn 1. Vi setter derfor in x_k = 1.
[tex]x_{k+1} = \frac{1}{2} + \frac{1}{(k+1)}[/tex]

Felles nevner:
[tex]x_{k+1} = \frac{k+1}{2k+2} + \frac{2}{2k+2}[/tex]

[tex]x_{k+1} = \frac{2 + (k+1)}{2(k+1)}[/tex]

Vi ser at 2(k+1) alltid er større enn 2 + (k+1), og har da at x_(k+1) aldri blir større enn 1, og beviset er fullført.

Sånn! Blir dette riktig? :?
An ant on the move does more than a dozing ox.
Lao Tzu
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Ser fint ut det der. Dog, du kunne gitt deg allerede på:

[tex]x_{k+1} = \frac {1}{2} + \frac {1}{k+1}[/tex]

Ettersom k>1, så må siste brøken være mindre enn 1/2. Og du hadde vært ferdig.
Markonan
Euclid
Euclid
Innlegg: 2136
Registrert: 24/11-2006 19:26
Sted: Oslo

Aha! Det så jeg faktisk ikke.

Men men, riktig svar i hvert fall. :)
An ant on the move does more than a dozing ox.
Lao Tzu
Svar