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Hyperbel 53
Gleichzeitige Multiplikation mit n n • (n — l) n liefert
(n — 1) • n 2n ~ 1
n 2n — n 2n ~ 1 (n 2 — l) n .
Entwickeln wir jetzt (n 2 — l) w (für n ^ 2) nach der binomischen Formel,
so lauten die beiden ersten Glieder n 2n “ (^) * n 2n ~ 2 = n 2n — n 2n ~ x \ sie
stimmen demnach mit dem in (19) links stehenden Ausdruck überein.
Wenn wir also nachweisen können, daß die restlichen Glieder der Ent
wicklung von (n 2 — 1)” in die Binomialreihe zusammengenommen positiv
sind, ist der rechte Ausdruck in (19) größer als der linke, und da die
Rechnung auch rückwärts durchgeführt werden kann, gilt dasselbe für die
Ausdrücke (18).
Nun nehmen die Beträge der einzelnen Glieder der Binomialreihe von
links nach rechts monoton ah. Denn jedes folgende entsteht — abgesehen
vom Vorzeichen — aus dem vorhergehenden durch Division mit n 2 und
— von den Binomialkoeffizienten herrührend — durch Multiplikation mit
einem Ausdruck von der Form
l + [( v = °, 1 > 2 > •••> (» — !))•
Denn die auftretenden Binomialkoeffizienten sind ja der Reihe nach
1 fn \ n ( n \ n • {n — 1) (n \ n • (n — 1) • (n — 2)
Ml/ T> \T/ — U2 ’ VT/ “ 1-2.3 J • • •
Nun ist aber n —, \ • \ stets kleiner als 1. Also nehmen die Beträge der
Glieder tatsächlich von links nach rechts monoton ab. Da das dritte Glied
positiv, das folgende negativ, das nachfolgende wieder positiv usw. mit ab
wechselndem Vorzeichen ist, und hei der Summenbildung mithin jedesmal
weniger abgezogen, als gerade vorher zugefügt wird, haben die restlichen
Glieder — d. h. vom dritten an — zusammen wirklich einen positiven Wert.
3. Wir behaupten nun, daß die Folge ^1 + * j nach rechts beschränkt
ist. Wäre das nämlich nicht der Fall, so müßte sie nach Nummer 10 des
vorangehenden Abschnitts, S. 48, mit wachsendem n über alle Grenzen
wachsen. Dann würde das gleiche auch für log ^1 + — ^ gelten, da log x
mit über alle Grenzen wachsendem x selbst über alle Grenzen wächst.
Dann müßte aber offenbar
log a
lim
log ( 1 + v)“ +log ( 1+ v)
= 0
sein, d. h. unsere Fläche hätte einen verschwindenden Flächeninhalt, was
sinnlos ist. Die Folge ^1 + ist demnach nach rechts beschränkt.