Trekantulikheten

Mange finner bevis vanskelig. Her er rom for spørsmål vedrørende bevis, og for å dele dine bevis med andre. Vi tenker først og fremst videregående nivå, men det er ingen begrensninger her.

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

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

Dette er et forsøk på bevis ved utmattelse (proof by Exhaustion). Vil bare si at jeg også er fullstendig klar over at det kan gjøres hundre ganger enklere enn dette. ;)

Definisjon Trekantulikheten
For alle tall [tex]a,b \in \bb{R}[/tex], gjelder:
[tex]|a+b| \leq |a| + |b|[/tex]

Bevis
Det er 4 tilfeller vi må betrakte.
[tex]\begin{array}{|l|llll|}\hline\\a&+&+&-&-\\b&+&-&+&-\\\hline\\\end{array}[/tex]
og det er 3 forskjellige størrelsesordener.
[tex]a > b,\quad a = b, \quad a < b[/tex]

Vi velger f.eks a = -4 og b = 6, og ser da
[tex]|-4 + 6| = 2 < |-4| + |6| = 10[/tex]

Vi gjentar regnestykket helt til vi har vist alle mulige kombinasjoner. a>b og a<b går for det samme siden vi bare kan bruke de samme verdiene og derfor også det samme regnestykket.

Er dette et gyldig bevis?
:)
An ant on the move does more than a dozing ox.
Lao Tzu
mrcreosote
Guru
Guru
Innlegg: 1995
Registrert: 10/10-2006 20:58

Hvis du bare sjekker med noen tall som -4 og 6, blir det for tynt, også om du tar eksempler fra alle tilfellene.

Prøv å dele opp i kun 2 tilfeller: a og b har samme/ulikt fortegn. Hva kan du si om venstresida i ulikheta? (Ekstraspørsmål: I politikken?)
Charlatan
Guru
Guru
Innlegg: 2499
Registrert: 25/02-2007 17:19

Jeg er imponert over boksen med tegn du lagde!

Hva med å prøve ut alle de forskjellige alternativene, men likevel holde deg til a og b. Du kan ofte trekke konklusjoner fra hvert tilfelle uten å vite verdien til a eller b.
Markonan
Euclid
Euclid
Innlegg: 2136
Registrert: 24/11-2006 19:26
Sted: Oslo

Takk for forslag. Har beviset foran meg i Kalkulusboka, men tenkte jeg kunne prøve meg på en annen variant.

Tabeller i TeX er veldig enkelt å lage. :)

Kode: Velg alt

\begin{array}{|c|c|c|} 
\hline     
\rm{Kol 1} & \rm{Kol 2} & \rm{Kol 3}
\hline 
1 & 2 & 3\\ 
4 & 5 & 6\\
\hline
\end{array}
Få alt på en linje og voila:

[tex]\begin{array}{|c|c|c|}\hline\\\rm{Kol 1} & \rm{Kol 2} & \rm{Kol 3}\\\hline\\1 & 2 & 3\\4 & 5 & 6\\\hline\end{array}[/tex]
Sist redigert av Markonan den 17/01-2008 12:58, redigert 1 gang totalt.
An ant on the move does more than a dozing ox.
Lao Tzu
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 1486
Registrert: 13/06-2006 02:00
Sted: Cambridge, Massachusetts, USA

Du kan kanskje klare å argumentere for at:
[tex]ab \leq |a||b|[/tex]?

Dette impliserer at
[tex]a^2 + 2ab + b^2 \leq a^2 + 2|a||b| + b^2[/tex]

Og vi ser med en gang at dette er kvadrater:
[tex](a+b)^2 \leq (|a| + |b|)^2[/tex]

... og da er vi der snart.
Markonan
Euclid
Euclid
Innlegg: 2136
Registrert: 24/11-2006 19:26
Sted: Oslo

[tex]\sq{(a+b)^2} \leq \sq{(|a| + |b|)^2}[/tex]

[tex]|a+b| \leq ||a| + |b||[/tex]

[tex]|a+b| \leq |a| + |b|[/tex]

Mener jeg skal stemme...
An ant on the move does more than a dozing ox.
Lao Tzu
Markonan
Euclid
Euclid
Innlegg: 2136
Registrert: 24/11-2006 19:26
Sted: Oslo

Dette var riktig, ikke sant? :)
An ant on the move does more than a dozing ox.
Lao Tzu
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 1486
Registrert: 13/06-2006 02:00
Sted: Cambridge, Massachusetts, USA

Stemmer som bare det
Markonan
Euclid
Euclid
Innlegg: 2136
Registrert: 24/11-2006 19:26
Sted: Oslo

*Moonwalk* 8-)
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

Stod noe idiotisk her.
Sist redigert av Magnus den 22/01-2008 18:01, redigert 1 gang totalt.
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Magnus skrev:Trekantulikheten er jo (dønn) kjedelig for reelle tall, er for komplekse den er tingen!
Neisj, den er jo veldig nyttig i epsilon-bevis!! (Riktignok også veldig grei å ha for komplekse tall og. Men finnes det en stor vesentlig ting den brukes til med komplekse tall som ikke har noen tilsvarende sak for de reelle tallene?)
Bogfjellmo
Cantor
Cantor
Innlegg: 142
Registrert: 29/10-2007 22:02

Trekantulikheten gjelder da for ethvert metrisk rom. Den er faktisk ett av aksiomene.

Den er bl.a. ganske fin for å bevise at [tex](C[0,1]\ ,\ d_\infty)[/tex] er lukket, samt diverse andre lukketheter.
Sist redigert av Bogfjellmo den 21/01-2008 18:43, redigert 1 gang totalt.
Charlatan
Guru
Guru
Innlegg: 2499
Registrert: 25/02-2007 17:19

Hvis det er et aksiom som du sier, hvorfor er det da nødvendig å bevise det?
Bogfjellmo
Cantor
Cantor
Innlegg: 142
Registrert: 29/10-2007 22:02

Jarle10 skrev:Hvis det er et aksiom som du sier, hvorfor er det da nødvendig å bevise det?
Trekantulikheten her et aksiom på den måten at for et rom (M,d) skal få lov til å kalle seg et metrisk rom, må

[tex]d(x,z) \leq d(x,y) + d(y,z)[/tex]

for alle [tex]x,y,z \in M[/tex]

For å bevise at [tex]\mathbb{R}[/tex] er et metrisk rom med den vanlige metrikken, må vi bl.a. bevise at

[tex]|x-z| \leq |x-y|+|y-z|[/tex]
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Ok da Bogfjellmo, men nå har ikke jeg tatt lin.met ennå! Så for meg er den det; )
Svar