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Beweis von Ungleichung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:51 Do 06.01.2011
Autor: eddiebingel

Aufgabe
Zeigen Sie dass für reelle Zahlen r,s [mm] \ge [/mm] 0 gilt:
[mm] (r+s)^3 \le 4(r^3 [/mm] + [mm] s^3) [/mm]

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt

So habe angefangen und bin auf folgenden Ansatz gekommen
[mm] (r+s)^3 \le 4(r^3 [/mm] + [mm] s^3) [/mm]

[mm] r^3 [/mm] + [mm] 3r^2 [/mm] s + 3r [mm] s^2 [/mm] + [mm] s^3 \le 4r^3 [/mm] + [mm] 4s^3 [/mm]

[mm] 3r^2 [/mm] s + 3r [mm] s^2 \le 3r^3 [/mm] + [mm] 3s^3 [/mm]

[mm] r^2 [/mm] s + r [mm] s^2 \le r^3 [/mm] + [mm] s^3 [/mm]

So jetzt weiss ich nicht wie ich weitermachen soll hab es mit fallunterscheidung probiert klappt aber nicht weiss nur das für s=r gleichheit gilt

Bitte um Hilfe

        
Bezug
Beweis von Ungleichung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:08 Do 06.01.2011
Autor: Marcel

Hallo,

> Zeigen Sie dass für reelle Zahlen r,s [mm]\ge[/mm] 0 gilt:
>  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt
>  
> So habe angefangen und bin auf folgenden Ansatz gekommen
>  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  
> [mm]r^3[/mm] + [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2[/mm] + [mm]s^3 \le 4r^3[/mm] + [mm]4s^3[/mm]
>  
> [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2 \le 3r^3[/mm] + [mm]3s^3[/mm]
>  
> [mm]r^2[/mm] s + r [mm]s^2 \le r^3[/mm] + [mm]s^3[/mm]
>  
> So jetzt weiss ich nicht wie ich weitermachen soll hab es
> mit fallunterscheidung probiert klappt aber nicht weiss nur
> das für s=r gleichheit gilt
>  
> Bitte um Hilfe

denke bitte daran, Symole zwischen den Zeilen zu benutzen, damit man auch sieht, wie die in Beziehung zueinander stehen. Oben kannst Du einfach überall [mm] $\gdw$ [/mm] dazwischenschreiben.

Ich rechne einfach mal weiter:
[mm] $$\gdw [/mm] 0 [mm] \le r^3-r^2s-rs^2+s^3$$ [/mm]
[mm] $$\gdw [/mm] 0 [mm] \le r^2(r-s)-s^2(r-s)$$ [/mm]
[mm] $$\gdw [/mm] 0 [mm] \le (r^2-s^2)(r-s)\,.$$ [/mm]

Siehst Du nun noch den letzten Schritt bzw. die letzte Umformung, die die Ausgangsungleichung damit (durch Verfolgung der Pfeile [mm] $\Leftarrow$ [/mm] und lesen der obigen Zeilen von unten nach oben) dann ersichtlich macht?

Tipp:
Weil [mm] $r,s\ge [/mm] 0$ gilt auch $r+s [mm] \ge 0\,,$ [/mm] und [mm] $(r-s)^2 \ge [/mm] 0$ ist klar, weil Quadratzahlen reeller Zahlen stets [mm] $\ge [/mm] 0$ sind. Das Produkt nichtnegativer Zahlen (also Zahlen [mm] $\ge [/mm] 0$) ist eh stets [mm] $\ge 0\,.$ [/mm]

Gruß,
Marcel

Bezug
                
Bezug
Beweis von Ungleichung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:16 Do 06.01.2011
Autor: fred97


> Hallo,
>  
> > Zeigen Sie dass für reelle Zahlen r,s [mm]\ge[/mm] 0 gilt:
>  >  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  >  Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> > Internetseiten gestellt
>  >  
> > So habe angefangen und bin auf folgenden Ansatz gekommen
>  >  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  >  
> > [mm]r^3[/mm] + [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2[/mm] + [mm]s^3 \le 4r^3[/mm] + [mm]4s^3[/mm]
>  >  
> > [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2 \le 3r^3[/mm] + [mm]3s^3[/mm]
>  >  
> > [mm]r^2[/mm] s + r [mm]s^2 \le r^3[/mm] + [mm]s^3[/mm]
>  >  
> > So jetzt weiss ich nicht wie ich weitermachen soll hab es
> > mit fallunterscheidung probiert klappt aber nicht weiss nur
> > das für s=r gleichheit gilt
>  >  
> > Bitte um Hilfe
>
> denke bitte daran, Symole zwischen den Zeilen zu benutzen,
> damit man auch sieht, wie die in Beziehung zueinander
> stehen. Oben kannst Du einfach über [mm]\gdw[/mm]
> dazwischenschreiben.
>  
> Ich rechne einfach mal weiter:
>  [mm]\gdw 0 \le r^3-r^2s-rs^2+s^3[/mm]
>  [mm]\gdw 0 \le r^2(r-s)-s^2(r-s)[/mm]
>  
> [mm]\gdw 0 \le (r^2-s^2)(r-s)\,.[/mm]
>  
> Siehst Du nun noch den letzten Schritt bzw. die letzte
> Umformung, die die Ausgangsungleichung damit (durch
> Verfolgung der Pfeile [mm]\Leftarrow[/mm] und lesen der obigen
> Zeilen von unten nach oben) dann ersichtlich macht?
>  
> Tipp:
>  Weil [mm]r,s\ge 0[/mm] gilt auch [mm]r+s \ge 0\,,[/mm] und [mm](r-s)^2 \ge 0[/mm] ist
> klar, weil Quadratzahlen reeller Zahlen stets [mm]\ge 0[/mm] sind.
> Das Produkt nichtnegativer Zahlen (also Zahlen [mm]\ge 0[/mm]) ist
> eh stets [mm]\ge 0\,.[/mm]


Hallo Marcel,

was soll hier die Summe r+s und das Quadrat [mm] (r-s)^2 [/mm] ??

Zur Begründung von

              0 [mm] \le (r^2-s^2)(r-s): [/mm]

Man kan von Anfang an annehmen, dass s<r ist.

Denn ist s=r , so ist sowieso alles klar. Ist s>r, so kamm man benutzen

                       [mm] (r^2-s^2)(r-s)= (s^2-r^2)(s-r) [/mm]

Gruß FRED


>  
> Gruß,
>  Marcel


Bezug
                        
Bezug
Beweis von Ungleichung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:42 Do 06.01.2011
Autor: eddiebingel

ok denke ich habe die aufgabe jetzt gelöst

vielen dank

Bezug
                        
Bezug
Beweis von Ungleichung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:21 Do 06.01.2011
Autor: Marcel

Hallo Fred,

> > Hallo,
>  >  
> > > Zeigen Sie dass für reelle Zahlen r,s [mm]\ge[/mm] 0 gilt:
>  >  >  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  >  >  Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> > > Internetseiten gestellt
>  >  >  
> > > So habe angefangen und bin auf folgenden Ansatz gekommen
>  >  >  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]r^3[/mm] + [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2[/mm] + [mm]s^3 \le 4r^3[/mm] + [mm]4s^3[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2 \le 3r^3[/mm] + [mm]3s^3[/mm]
>  >  >  
> > > [mm]r^2[/mm] s + r [mm]s^2 \le r^3[/mm] + [mm]s^3[/mm]
>  >  >  
> > > So jetzt weiss ich nicht wie ich weitermachen soll hab es
> > > mit fallunterscheidung probiert klappt aber nicht weiss nur
> > > das für s=r gleichheit gilt
>  >  >  
> > > Bitte um Hilfe
> >
> > denke bitte daran, Symole zwischen den Zeilen zu benutzen,
> > damit man auch sieht, wie die in Beziehung zueinander
> > stehen. Oben kannst Du einfach über [mm]\gdw[/mm]
> > dazwischenschreiben.
>  >  
> > Ich rechne einfach mal weiter:
>  >  [mm]\gdw 0 \le r^3-r^2s-rs^2+s^3[/mm]
>  >  [mm]\gdw 0 \le r^2(r-s)-s^2(r-s)[/mm]
>  
> >  

> > [mm]\gdw 0 \le (r^2-s^2)(r-s)\,.[/mm]
>  >  
> > Siehst Du nun noch den letzten Schritt bzw. die letzte
> > Umformung, die die Ausgangsungleichung damit (durch
> > Verfolgung der Pfeile [mm]\Leftarrow[/mm] und lesen der obigen
> > Zeilen von unten nach oben) dann ersichtlich macht?
>  >  
> > Tipp:
>  >  Weil [mm]r,s\ge 0[/mm] gilt auch [mm]r+s \ge 0\,,[/mm] und [mm](r-s)^2 \ge 0[/mm]
> ist
> > klar, weil Quadratzahlen reeller Zahlen stets [mm]\ge 0[/mm] sind.
> > Das Produkt nichtnegativer Zahlen (also Zahlen [mm]\ge 0[/mm]) ist
> > eh stets [mm]\ge 0\,.[/mm]
>  
>
> Hallo Marcel,
>  
> was soll hier die Summe r+s und das Quadrat [mm](r-s)^2[/mm] ??
>  
> Zur Begründung von
>
> 0 [mm]\le (r^2-s^2)(r-s):[/mm]
>  
> Man kan von Anfang an annehmen, dass s<r ist.
>  
> Denn ist s=r , so ist sowieso alles klar. Ist s>r, so kamm
> man benutzen
>  
> [mm](r^2-s^2)(r-s)= (s^2-r^2)(s-r)[/mm]
>  
> Gruß FRED

warum so kompliziert? Es gilt doch offenbar:
[mm] $$(r^2-s^2)(r-s)=\underbrace{(r+s)}_{\ge 0}\underbrace{(r-s)^2}_{\ge 0}\,.$$ [/mm]

Darauf wollte ich hinaus. Was ist daran verkehrt?

Gruß,
Marcel

Bezug
                                
Bezug
Beweis von Ungleichung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:04 Do 06.01.2011
Autor: fred97


> Hallo Fred,
>  
> > > Hallo,
>  >  >  
> > > > Zeigen Sie dass für reelle Zahlen r,s [mm]\ge[/mm] 0 gilt:
>  >  >  >  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  >  >  >  Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> > > > Internetseiten gestellt
>  >  >  >  
> > > > So habe angefangen und bin auf folgenden Ansatz gekommen
>  >  >  >  [mm](r+s)^3 \le 4(r^3[/mm] + [mm]s^3)[/mm]
>  >  >  >  
> > > > [mm]r^3[/mm] + [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2[/mm] + [mm]s^3 \le 4r^3[/mm] + [mm]4s^3[/mm]
>  >  >  >  
> > > > [mm]3r^2[/mm] s + 3r [mm]s^2 \le 3r^3[/mm] + [mm]3s^3[/mm]
>  >  >  >  
> > > > [mm]r^2[/mm] s + r [mm]s^2 \le r^3[/mm] + [mm]s^3[/mm]
>  >  >  >  
> > > > So jetzt weiss ich nicht wie ich weitermachen soll hab es
> > > > mit fallunterscheidung probiert klappt aber nicht weiss nur
> > > > das für s=r gleichheit gilt
>  >  >  >  
> > > > Bitte um Hilfe
> > >
> > > denke bitte daran, Symole zwischen den Zeilen zu benutzen,
> > > damit man auch sieht, wie die in Beziehung zueinander
> > > stehen. Oben kannst Du einfach über [mm]\gdw[/mm]
> > > dazwischenschreiben.
>  >  >  
> > > Ich rechne einfach mal weiter:
>  >  >  [mm]\gdw 0 \le r^3-r^2s-rs^2+s^3[/mm]
>  >  >  [mm]\gdw 0 \le r^2(r-s)-s^2(r-s)[/mm]
>  
> >  

> > >  

> > > [mm]\gdw 0 \le (r^2-s^2)(r-s)\,.[/mm]
>  >  >  
> > > Siehst Du nun noch den letzten Schritt bzw. die letzte
> > > Umformung, die die Ausgangsungleichung damit (durch
> > > Verfolgung der Pfeile [mm]\Leftarrow[/mm] und lesen der obigen
> > > Zeilen von unten nach oben) dann ersichtlich macht?
>  >  >  
> > > Tipp:
>  >  >  Weil [mm]r,s\ge 0[/mm] gilt auch [mm]r+s \ge 0\,,[/mm] und [mm](r-s)^2 \ge 0[/mm]
> > ist
> > > klar, weil Quadratzahlen reeller Zahlen stets [mm]\ge 0[/mm] sind.
> > > Das Produkt nichtnegativer Zahlen (also Zahlen [mm]\ge 0[/mm]) ist
> > > eh stets [mm]\ge 0\,.[/mm]
>  >  
> >
> > Hallo Marcel,
>  >  
> > was soll hier die Summe r+s und das Quadrat [mm](r-s)^2[/mm] ??
>  >  
> > Zur Begründung von
> >
> > 0 [mm]\le (r^2-s^2)(r-s):[/mm]
>  >  
> > Man kan von Anfang an annehmen, dass s<r ist.
>  >  
> > Denn ist s=r , so ist sowieso alles klar. Ist s>r, so kamm
> > man benutzen
>  >  
> > [mm](r^2-s^2)(r-s)= (s^2-r^2)(s-r)[/mm]
>  >  
> > Gruß FRED
>  
> warum so kompliziert? Es gilt doch offenbar:
>  [mm](r^2-s^2)(r-s)=\underbrace{(r+s)}_{\ge 0}\underbrace{(r-s)^2}_{\ge 0}\,.[/mm]
>  
> Darauf wollte ich hinaus. Was ist daran verkehrt?

Nichts. Ich hab nicht weit genug gedacht

FRED

>  
> Gruß,
>  Marcel


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