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Indirekter Beweis a² - b² = 10 => a,b !€ N

Universität / Fachhochschule

Tags: a² - b² = 10, Beweis durch Widerspruch, Indirekter Beweis

 
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infor-mathematik

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15:05 Uhr, 26.10.2012

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Hallo zusammen,

ich bin wirklich nicht die Beste im Beweisen, aber ich will diese Techniken der Mathematik unbedingt selbstständig anwenden können!

Nun habe ich mir indirekte Beweise angeguckt und das logische Prinzip dahinter eigentlich verstanden.

Meine Aufgabe lautet wie folgt:
Zeigen Sie mit Hilfe eines indirekten Beweises, dass es keine zwei natürlichen Zahlen a,b gibt, sodass a² - b² =10.

Also schreibe ich:
Es existiert ein a, es existiert ein b, sodass a² - b² =10 mit a,b € N.
Ich habe nun umgeformt, umgestellt auf einige Weisen und unter anderem habe ich mir auch überlegt, dass a² > b² sein muss, also auch a>b, da es sich um natürliche Zahlen handelt.

Ich habe
a2=10+b2 und b2=a2-10
a=10+b2 und b=a2-10

Wie kann ich nun weiter machen oder wo genau muss ich denn hin? Ich kann die Wurzeln nicht auseinander ziehen und im Grunde sind die Zahlen irrational und nur unter bestimmten Vorrausetzungen natürlich. Habe ich hier schon meinen Widerspruch?

Kann ich mir kaum vorstellen!
Ich habe noch weiter rumprobiert mit a2>b2 und die Ergebnise von oben eingesetzt, was ich rausbekomme sind wahre Aussagen wie

a2<a2+10

Hilfe und Danke!





Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DerDepp

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15:22 Uhr, 26.10.2012

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Hossa ;-)

Ich schlage vor, über die Faktorisierung zu gehen: (a-b)(a+b)=10.

Dann kannst du dir überlegen, dass nur die beiden Faktorisierungen 110=10 und 25=10 in Frage kommen können. Und dann kannst du zeigen, dass es kein Paar (a,b) gibt, das diese Bedingungen erfüllt...

Ok?

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Sina86

Sina86

15:33 Uhr, 26.10.2012

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Hi,

ich möchte mal eine generelle Anmerkung machen. Den indirekten Beweis kann man nur für Implikationen führen, also für Aussagen der Form AB. Der indirekte Beweis wäre dann ¬B¬A.

Bei dir wäre die Implikation wohl
a,ba2-b210
Also wäre der indirekte Beweis
a2-b2=10a,b

Du möchtest aber annehmen, dass a,b gilt, dann zeigst du, dass die Annahme A¬B (also (a,b)(a2-b2=10)) auf einen Widerspruch führt. Dies ist jedoch ein Widerspruchsbeweis und kein indirekter Beweis.

Gruß
Sina
infor-mathematik

infor-mathematik aktiv_icon

17:01 Uhr, 26.10.2012

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Hallo danke für den neuen Ansatz!

Ich habe das schon durchgerechnet und sehe durch die Faktorisierung, dass es keine natürlichen Zahlen gibt, die diese Gleichung erfüllen.

Kann ich in meinem Beweis denn explizit hinschreiben

Es kann nur zwei ungleiche, natürliche Paare geben, die miteinander multipliziert 10 ergeben:
110 und 25
bzw. 125 (Primfaktorzerlegung)

Wenn ich das so machen kann/darf, folgt die Lösung auf den Fuß.
Da ich dann (a-b)(a+b)=10 habe und die zwei einzigen Faktoren kenne, die multipliziert 10 ergeben, setze ich (a+b)=5 und (a-b)=2. Aber irgendwas sagt mir, dass das dann wieder kein Beweis ist. :( Mir fehlt hier einfach der Tiefgang.

Rechnerisch sieht man dann aber, dass a und b nicht natürlich sein können.


und Sina: Ich dachte indirekter Beweis und Beweis durch Widerspruch seien das Gleiche?




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Sina86

Sina86

17:09 Uhr, 26.10.2012

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Naja,

ich kenne eigentlich nur 3 Beweisarten: direkter Beweis, indirekter Beweis und Widerspruchsbeweis und in jeder Literatur, die ich kenne, werden diese Arten gleich benannt, aber vlt. ist das bei dir doch anders. Das, was ich einen "indirekten Beweis" nennen würde, nennt man manchmal auch "Kontraposition". Hast du vlt einen indirekten Beweis aus der VL oder so als Beispiel? Wenn dort ein Widerspruch hergeführt wird, dann ist euer "indirekter Beweis" mein "Widerspruchsbeweis".

Bei einem Widerspruchsbeweis wärst du ja jetzt fertig, da beide Fälle auf einen Widerspruch führen. Warum fehlt dir da der Tiefgang?


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