Lösung von Aufg. 7.4 (SoSe 11): Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 20. Juni 2011, 13:11 Uhr

Die Aufgabe

Satz I: Je drei nicht kollineare Punkte sind paarweise verschieden.

1. Wir formulieren Satz I neu und beginnen mit „Es seien , und drei Punkte.“ Ergänzen Sie: „Wenn , und … , dann … .“
2. Beweisen Sie Satz I indirekt.
3. Bilden Sie die Kontraposition von Satz I.
4. Beweisen Sie auch die Kontraposition von Satz I.
5. Formulieren Sie die Umkehrung von Satz I.
6. Gilt auch die Umkehrung von Satz I?

1. Es seien , und drei Punkte. Wenn , und nicht kollinear sind , dann sind sie paarweise verschieden.

2. Beweis:
Voraussetzung: nkoll (, , )
Behauptung: , und paarweise verschieden
Annahme (für indirekten Beweis): zwei der drei Punkte sind NICHT verschieden, also identisch, sagen wir mal, o.B.d.A. und
Aus Axiom I/1 folgt, dass es genau eine Gerade gibt, der und der dritte Punkt angehören.
Da aber mit identisch ist (Annahme), gehört auch dieser Geraden an.
Da es also eine Gerade gibt, der alle drei Punkte angehören, sind sie kollinear, was ein Widerspruch zur Voraussetzung ist.
Das gleiche gilt, wenn ich und oder und in der Annahme identisch setze. Ich habe das Gefühl, hier viele Schritte gemacht zu haben, die gar nicht notwendig sind - und auch beim nächsten bin ich mir unsicher, ob der überhaupt gebraucht wird: Falls , und identisch sind, kann ich einen vierten Punkt wählen, durch den und die drei identischen eine Gerade legen und schon wieder gibt es eine Gerade, die alle drei Punkte enthält und damit einen Widerspruch zur Voraussetzung erzeugt.

3. Kontraposition: Es seien , und drei Punkte. Wenn , und nicht paarweise verschieden sind , dann sind sie kollinear.

keine Zeit für 4., gleich kommen die Simpsons ;-), ist aber doch im Grunde der Widerspruchsbeweis von oben, oder? WikiNutzer hat an dieser Stelle schon viel gearbeitet und wir wollen ja nicht, dass er die Simpsons verpasst :) Vllt. könnte an dieser Stelle jemand anderes den Beweis führen... oder ist der Beweis wirklich identisch zu dem Beweis unter Punkt 2? --Tutor Andreas 09:50, 26. Mai 2011 (CEST)

........

Die Beweisführung ist fast identisch zu der in 2. Die Annahme aus 2 wird in 3 zur Voraussetzung und am Schluss kommt es zu keinem Widerspruch. Es ist also ein direkter Beweis und nicht wie in 2 ein indirekter.

Vor.: A,B,C sind nicht paarweise verschieden → (oBdA) A=B, Fall 1: B ≠ C, Fall 2: B = C

Beh:: koll (A,B,C)

BEWEIS:

Fall 1:

1. A=B, B≠C (Vor. Fall 1)

2. Ǝg: B,C ϵ g (Schritt 1, Axiom I.1)

3. A ϵ g (Schritt 1: A=B)

4. A,B,C ϵ g (Schritt 2, 3)

5. koll (A,B,C) (Schritt 4, Def. Koll)

Fall 2:

1. A=B=C (Vor. Fall 2)

2. ƎP≠C (Axiom I.2)

3. Ǝg: P,C ϵ g (Schritt 2, Axiom I.1)

4. A,B ϵ g (Schritt 1: A=B=C)

5. A,B,C ϵ g (Schritt 3, 4)

6. koll (A,B,C) (Schritt 5, Def. Koll)

q.e.d

--...s... 11:28, 18. Jun. 2011 (CEST)

5. Umkehrung: Es seien , und drei Punkte. Wenn , und paarweise verschieden sind, dann sind sie nicht kollinear.
6. Nein, gilt nicht: drei verschiedene Punkte auf einer Geraden sind das Gegenbeispiel --WikiNutzer 20:26, 24. Mai 2011 (CEST)