/*! This file is auto-generated */ .wp-block-button__link{color:#fff;background-color:#32373c;border-radius:9999px;box-shadow:none;text-decoration:none;padding:calc(.667em + 2px) calc(1.333em + 2px);font-size:1.125em}.wp-block-file__button{background:#32373c;color:#fff;text-decoration:none} Problem 5 Zeigen Sie, dass \(\log _{2} 3\)... [FREE SOLUTION] | 91Ó°ÊÓ

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Zeigen Sie, dass \(\log _{2} 3\) irrational ist.

Short Answer

Expert verified
Question: Prove that \(\log_{2}3\) is irrational. Answer: \(\log_{2}3\) is irrational because assuming it to be rational leads to a contradiction in the equation \(2^a = 3^b\), where the left side is an even integer and the right side is an odd integer, which cannot be equal.

Step by step solution

01

Proof by Contradiction

Assume that \(\log_{2}3\) is a rational number. That is, it can be expressed as a fraction \(\frac{a}{b}\) where \(a\) and \(b\) are integers and \(b \neq 0\). Then, we have $$\log_{2}3 = \frac{a}{b}$$
02

Convert logarithm to exponent

Now, let's convert this logarithm equation to an exponential equation with base 2 and the given fraction. This gives: $$2^{\frac{a}{b}} = 3$$
03

Manipulate the equation

To isolate the equality, raise both sides to the power of \(b\). This gives: $$(2^{\frac{a}{b}})^b = 3^b$$ Which simplifies to: $$2^a = 3^b$$
04

Analyze the parity

Look at the equation \(2^a = 3^b\). The left side of the equation is a power of 2, which means that it is an even integer. In contrast, the right side of the equation is a power of 3, making it an odd integer.
05

Find the contradiction

Since an even integer cannot be equal to an odd integer, the equation \(2^a = 3^b\) demonstrates a contradiction to our original assumption that \(\log_{2}3\) is a rational number. Therefore, the assumption that \(\log_{2}3\) is rational is false, which means that \(\log_{2}3\) must be irrational.

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Skizzieren Sie grob ohne einen grafikfähigen Rechner die Graphen der folgenden Funktionen: $$ \begin{array}{ll} f_{1}(x)=(x+1)^{2}-2, & f_{2}(x)=\sqrt{2 x+1} \\ f_{3}(x)=3|2 x-1|, & f_{4}(x)=\mathrm{e}^{x-1}-1 \\ f_{5}(x)=2 \sin (3 x-\pi), & f_{6}(x)=1 /(\ln (2 x)) \end{array} $$

Die Lichtempfindlichkeit von Filmen wird nach der Norm ISO 5800 angegeben. Dabei ist zum einen die lineare Skala ASA (American Standards Association) vorgesehen, bei der eine Verdoppelung der Empfindlichkeit auch eine Verdoppelung des Werts bedeutet. Zum anderen gibt es die logarithmische DIN- Norm, bei der eine Verdoppelung der Lichtempfindlichkeit durch eine Zunahme des Werts um 3 Einheiten gegeben ist. So finden sich auf Filmen Angaben wie 100/ 21 oder \(200 / 24\) für die ASA und DIN Werte zur Lichtempfindlichkeit. Finden Sie eine Funktion \(f: \mathbb{R}_{>0} \rightarrow \mathbb{R}\) mit \(f(1)=1\), die den funktionalen Zusammenhang des ASA Werts a zum DIN Wert \(f(a)\) (gerundet auf ganze Zahlen) beschreibt.

Berechnen Sie folgende Zahlen ohne Zuhilfenahme eines Taschenrechners: $$ \sqrt{\mathrm{e}^{3 \ln 4}}, \quad \frac{1}{2} \log _{2}\left(4 \mathrm{e}^{2}\right)-\frac{1}{\ln 2}, \quad \frac{\sqrt[n]{\mathrm{e}^{(2+x)^{2}-4}}}{\mathrm{e}^{x}} $$ mit \(x>0\).

Entwickeln Sie das Polynome \(p\) um die angegebene Stelle \(x_{0}\), dass heiBt, finden Sie die Koeffizienten \(a_{j}\) zur Darstellung \(p(x)=\sum_{j=0}^{n} a_{j}\left(x-x_{0}\right)^{j}\) (a) mit \(p(x)=x^{3}-x^{2}-4 x+2\) und \(x_{0}=1\), (b) mit \(p(x)=x^{4}+6 x^{3}+10 x^{2}\) und \(x_{0}=-2\).

Jede Nullstelle \(\hat{x}\) eines Polynoms \(p\) mit $$ p(x)=a_{0}+a_{1} x+\ldots+a_{n} x^{n} \quad\left(a_{n} \neq 0\right) $$ lässt sich abschätzen durch $$ |\hat{x}|<\frac{\left|a_{0}\right|+\left|a_{1}\right|+\ldots+\left|a_{n}\right|}{\left|a_{n}\right|} $$ Zeigen Sie diese Aussage, indem Sie die Fälle \(|\hat{x}|<1\) und \(|\hat{x}| \geq 1\) getrennt betrachten.

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