Math Problem Statement

Zeige das für alle x, y > 0: x> y => x^2>y^2

Solution

Wir wollen zeigen:
Für x,y>0x, y > 0 gilt: x>yx2>y2x > y \Rightarrow x^2 > y^2.


Beweis:

  1. Start: Wir wissen, dass x>yx > y und x,y>0x, y > 0.
    Ziel ist es zu zeigen, dass x2>y2x^2 > y^2.

  2. Umformung:
    Wir betrachten die Differenz x2y2x^2 - y^2. Diese können wir als Differenz der Quadrate umschreiben:

    x2y2=(xy)(x+y)x^2 - y^2 = (x - y)(x + y)

  3. Analyse der Faktoren:

    • Da x>yx > y, ist xy>0x - y > 0.
    • Da x,y>0x, y > 0, ist auch x+y>0x + y > 0.
  4. Schlussfolgerung:
    Da das Produkt (xy)(x+y)(x - y)(x + y) aus zwei positiven Faktoren besteht, folgt:

    (xy)(x+y)>0    x2y2>0(x - y)(x + y) > 0 \implies x^2 - y^2 > 0

    Also gilt x2>y2x^2 > y^2.


Damit ist bewiesen, dass für alle x,y>0x, y > 0 gilt: Wenn x>yx > y, dann folgt x2>y2x^2 > y^2.


Hast du dazu Fragen oder möchtest du mehr Details zu einem bestimmten Schritt?

5 weiterführende Fragen:

  1. Wie verhält sich die Aussage, wenn xx und yy negativ sind?
  2. Was passiert, wenn x=yx = y? Gilt dann immer noch x2>y2x^2 > y^2?
  3. Wie kann man die Aussage auf komplexe Zahlen erweitern?
  4. Was ist der Zusammenhang zwischen dieser Ungleichung und der Monotonie der Quadratfunktion?
  5. Wie verhält sich die Aussage für nicht-positive Zahlen x,y0x, y \leq 0?

Tipp: Die Differenz der Quadrate ist oft eine nützliche Methode, um Ungleichungen zu beweisen.

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Difference of Squares: x^2 - y^2 = (x - y)(x + y)

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