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Beweis mit Kontraposition

Beweis mit Kontraposition:
Bei einem Beweis mit Kontraposition wendet man den Umkehrschluss an und zeigt die folgende Tautologie:
\(\qquad\)
\((A \implies B)\iff(\lnot B \implies \lnot A)\)
Man nimmt also an, dass die zu beweisende Behauptung \(B\) nicht gilt und zeigt dann, dass \(A\) auch nicht gelten kann.
Beispiel:
Wir zeigen die folgende Aussage für natürliche Zahlen \(n\) mithilfe eines Beweises mit Kontraposition:
\(\qquad\)
Wenn \(n^2\) ungerade ist, so ist auch \(n\) ungerade.
Bilden der Kontraposition:
Die Kontraposition, die wir zeigen müssen, lautet:
\(\qquad\)
Wenn \(n\) nicht ungerade ist, so ist auch \(n^2\) nicht ungerade.
Dies können wir umformulieren und erhalten:
\(\qquad\)
Wenn \(n\) gerade ist, so ist auch \(n^2\) gerade.
Beweis mit Kontraposition:
Sei \(n\in\mathbb{N}\) und \(n\) gerade. Dann gibt es eine natürliche Zahl \(m\) so, dass gilt:
\(\qquad\)
\(n=2m\)
Wir bilden nun \(n^2\):
\(\qquad\)
\(n^2=(2m)^2=4m^2=2\cdot (2m^2)\)
Und somit haben wir gezeigt, dass auch \(n^2\) eine gerade Zahl ist.
\(\blacksquare\)
Analog zeigt man die folgende Aussage:
\(\qquad\)
Wenn \(n^2\) gerade ist, so ist auch \(n\) gerade.
Bilden der Kontraposition:
Die Kontraposition, die wir zeigen müssen, lautet:
\(\qquad\)
Wenn \(n\) nicht gerade ist, so ist auch \(n^2\) nicht gerade.
Dies können wir umformulieren und erhalten:
\(\qquad\)
Wenn \(n\) ungerade ist, so ist auch \(n^2\) ungerade.
Beweis mit Kontraposition:
Sei \(n\in\mathbb{N}\) und \(n\) ungerade. Dann gibt es eine natürliche Zahl \(m\) so, dass gilt:
\(\qquad\)
\(n=2m+1\)
Wir bilden nun \(n^2\):
\(\qquad\)
\(n^2=(2m+1)^2=4 m^2+4m+1=2\cdot (2m^2+2)+1\)
Und somit haben wir gezeigt, dass auch \(n^2\) eine ungerade Zahl ist.
\(\blacksquare\)
\(\enspace\)