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Themenbuch

Beweisstrategien

Vom Einfall zur vollständigen Lösung – Beweise schreiben lernen

VeröffentlichtVersion 1.1.0ca. 416 Seiten

Ein freundlicher Weg von präziser Beweissprache und direkten Schlussketten zu Widerspruch, Induktion, Konstruktion und olympiadetauglicher Methodenwahl.

GrundlagenAufbauFortgeschrittenOlympiade

Was du lernst

  • Behauptungen logisch präzise lesen und formulieren.
  • Die passende Beweisform aus Ziel und Voraussetzungen wählen.
  • Beweise vollständig, verständlich und prüfbar schreiben.

Rahmen

Lernzeit
31 Std. 50 Min.
Voraussetzungen
Grundrechenarten · Ganze Zahlen · Einfache Teilbarkeit · Lust, kurze Begründungen zu schreiben

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Finde Kapitel, Lernziele und Methoden.

Inhaltsverzeichnis

Lernkarte

  1. 1
  2. 2
    Definitionen und direkte Beweise

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  3. 3
    Kontraposition und logische Richtung

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  4. 4
    Widerspruch, Irrationalität und Unendlichkeit

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  5. 5
    Vollständige Fälle und Symmetrie

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  6. 6
    Abschätzungen und Gleichheitsfälle

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  7. 7
    Vollständige und starke Induktion

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  8. 8
    Kleinste Gegenbeispiele und unendlicher Abstieg

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  9. 9
    Konstruktionen und Existenzzeugen

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  10. 10
    Eindeutigkeit und Charakterisierung

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  11. 11
    Schubfach und Invarianten

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  12. 12
    Extremalprinzip und Färbungen

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  13. 13
    Methodenketten und Zwischenziele

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  14. 14
    Beweislücken und Lösungsrevision

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  15. 15
    Strategiewahl und Wettbewerbswerkstatt

    baut auf den vorherigen Ideen auf

  16. 16
    Beweisstrategien-Olympiade-Generalprobe

    baut auf den vorherigen Ideen auf

Zentrale Methoden

Eine mathematische Aussage zerlegen

Trenne Voraussetzung, Behauptung, Definitionsbereich und Quantoren, bevor du nach einer Beweisidee suchst.

Warum funktioniert sie?

Trenne Voraussetzung, Behauptung, Definitionsbereich und Quantoren, bevor du nach einer Beweisidee suchst.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe beginnt mit „Für alle“, „Es gibt“ oder „Falls …, dann …“.
  • Unklarheit entsteht darüber, was angenommen und was gezeigt werden darf.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Quantoren korrekt verneinen

Beim Verneinen wechseln All- und Existenzquantor – die innere Eigenschaft wird ebenfalls verneint.

Warum funktioniert sie?

Beim Verneinen wechseln All- und Existenzquantor – die innere Eigenschaft wird ebenfalls verneint.

Erkennungssignale

  • Eine Behauptung soll widerlegt oder als Widerspruchsannahme formuliert werden.
  • Die Wörter „alle“, „mindestens ein“ oder „kein“ bestimmen die Logik.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Eine Allaussage durch ein Gegenbeispiel widerlegen

Ein einziges zulässiges Objekt, für das die Eigenschaft scheitert, widerlegt eine Behauptung über alle Objekte.

Warum funktioniert sie?

Ein einziges zulässiges Objekt, für das die Eigenschaft scheitert, widerlegt eine Behauptung über alle Objekte.

Erkennungssignale

  • Eine universelle Behauptung wirkt schon bei kleinen Randfällen verdächtig.
  • Die Aufgabe verlangt „widerlege“ oder „stimmt das immer?“.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Voraussetzung und Folgerung trennen

In PQP\Rightarrow Q darfst du PP annehmen und musst daraus QQ herleiten; die Umkehrung ist eine andere Aussage.

Warum funktioniert sie?

In PQP\Rightarrow Q darfst du PP annehmen und musst daraus QQ herleiten; die Umkehrung ist eine andere Aussage.

Erkennungssignale

  • Die Formulierung enthält „wenn“, „falls“, „dann“, „notwendig“ oder „hinreichend“.
  • Eine mögliche Verwechslung von Aussage und Umkehrung droht.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Definitionen in Beweisschritte übersetzen

Öffne Begriffe wie gerade, teilbar oder Teiler in ihre definierende Gleichungsform und rechne damit weiter.

Warum funktioniert sie?

Öffne Begriffe wie gerade, teilbar oder Teiler in ihre definierende Gleichungsform und rechne damit weiter.

Erkennungssignale

  • Die Voraussetzung nennt eine definierte Eigenschaft.
  • Nach Einsetzen einer Darstellung wie n=2kn=2k wird das Ziel sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Eine direkte Beweiskette schreiben

Starte bei den Voraussetzungen und forme sie in endlich vielen begründeten Schritten zur Zielaussage um.

Warum funktioniert sie?

Starte bei den Voraussetzungen und forme sie in endlich vielen begründeten Schritten zur Zielaussage um.

Erkennungssignale

  • Die Voraussetzungen liefern unmittelbar algebraische Darstellungen oder bekannte Beziehungen.
  • Keine Fallunterscheidung oder Gegenannahme ist nötig.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Eine Äquivalenz in zwei Richtungen zeigen

Für PQP\Leftrightarrow Q werden PQP\Rightarrow Q und QPQ\Rightarrow P als zwei eigenständige Beweise geführt.

Warum funktioniert sie?

Für PQP\Leftrightarrow Q werden PQP\Rightarrow Q und QPQ\Rightarrow P als zwei eigenständige Beweise geführt.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe enthält „genau dann, wenn“ oder das Zeichen \Leftrightarrow.
  • Notwendigkeit und Hinreichendheit müssen beide gezeigt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Einen Beweis auf logische Lücken prüfen

Kontrolliere Definitionen, Richtung jedes Schlusses, zulässige Umformungen, Randfälle und den Antwortsatz.

Warum funktioniert sie?

Kontrolliere Definitionen, Richtung jedes Schlusses, zulässige Umformungen, Randfälle und den Antwortsatz.

Erkennungssignale

  • Eine Lösung wirkt plausibel, enthält aber einen Sprung oder eine nicht reversible Operation.
  • Vor der Abgabe soll ein Beweis vollständig und bewertbar werden.

Vorgehen

  1. 1. Aussage lesen: Markiere Voraussetzungen, Quantoren und die genaue Behauptung.
  2. 2. Definitionen öffnen: Übersetze zentrale Begriffe in Gleichungen oder eindeutige Eigenschaften.
  3. 3. Schritte verbinden: Begründe jeden Übergang aus einer Voraussetzung, Definition oder bereits bewiesenen Aussage.
  4. 4. Ziel abgleichen: Prüfe, ob der letzte Satz exakt die ursprüngliche Behauptung liefert.

Geeignet

  • Voraussetzungen und Zielaussage eindeutig formuliert werden können

Reicht nicht

  • Begriffe oder Quantoren noch unklar sind und deshalb nicht feststeht, was überhaupt bewiesen werden soll
Eine Implikation kontrapositiv zeigen

Ersetze PQP\Rightarrow Q durch die logisch gleichwertige Aussage ¬Q¬P\neg Q\Rightarrow\neg P.

Warum funktioniert sie?

Ersetze PQP\Rightarrow Q durch die logisch gleichwertige Aussage ¬Q¬P\neg Q\Rightarrow\neg P.

Erkennungssignale

  • Die Verneinung des Ziels besitzt eine einfache Standardform.
  • Die direkte Richtung müsste Information rückwärts aus einem Produkt oder einer Potenz gewinnen.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Direkten Beweis und Kontraposition vergleichen

Wähle die Richtung, in der Definitionen und Voraussetzungen wirklich verwertbare Information liefern.

Warum funktioniert sie?

Wähle die Richtung, in der Definitionen und Voraussetzungen wirklich verwertbare Information liefern.

Erkennungssignale

  • Eine Aussage und ihre Kontraposition sehen unterschiedlich schwer aus.
  • Das Ziel ist eine Eigenschaft, deren Verneinung leicht parametrisiert werden kann.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Quantoren in einer Kontraposition kontrollieren

Verneine zusammengesetzte Eigenschaften und verschachtelte Quantoren, bevor du mathematisch argumentierst.

Warum funktioniert sie?

Verneine zusammengesetzte Eigenschaften und verschachtelte Quantoren, bevor du mathematisch argumentierst.

Erkennungssignale

  • Voraussetzung oder Ziel enthält „alle“, „mindestens ein“, „und“ oder „oder“.
  • Eine falsche Negation würde eine stärkere oder schwächere Aussage erzeugen.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Einen Widerspruchsbeweis führen

Nimm die Verneinung des Ziels an und leite daraus zusammen mit den Voraussetzungen eine unmögliche Aussage her.

Warum funktioniert sie?

Nimm die Verneinung des Ziels an und leite daraus zusammen mit den Voraussetzungen eine unmögliche Aussage her.

Erkennungssignale

  • Die Zielaussage behauptet Nichtexistenz, Irrationalität oder Unmöglichkeit.
  • Die Gegenannahme erzeugt ein konkretes Objekt, mit dem gerechnet werden kann.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Irrationalität durch gekürzte Brüche zeigen

Nimm eine vollständig gekürzte Bruchdarstellung an und erzwinge einen gemeinsamen Teiler von Zähler und Nenner.

Warum funktioniert sie?

Nimm eine vollständig gekürzte Bruchdarstellung an und erzwinge einen gemeinsamen Teiler von Zähler und Nenner.

Erkennungssignale

  • Eine Quadratwurzel oder algebraische Zahl soll als irrational erkannt werden.
  • Paritäts- oder Teilbarkeitsinformation über Zähler und Nenner entsteht.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Eine angeblich vollständige Liste erweitern

Nimm endlich viele oder ein größtes Objekt an und konstruiere daraus ein neues Objekt außerhalb der Liste.

Warum funktioniert sie?

Nimm endlich viele oder ein größtes Objekt an und konstruiere daraus ein neues Objekt außerhalb der Liste.

Erkennungssignale

  • Es soll Unendlichkeit oder die Nichtexistenz eines größten Elements bewiesen werden.
  • Aus allen angeblichen Kandidaten lässt sich ein Produkt plus eins bilden.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Einen Paritätswiderspruch erzeugen

Leite aus der Gegenannahme ab, dass dieselbe ganze Zahl zugleich gerade und ungerade sein müsste.

Warum funktioniert sie?

Leite aus der Gegenannahme ab, dass dieselbe ganze Zahl zugleich gerade und ungerade sein müsste.

Erkennungssignale

  • Summen, Quadrate oder Teilbarkeitsdarstellungen erzwingen verschiedene Paritäten.
  • Die gewünschte Aussage ist eine Unmöglichkeit über ganze Zahlen.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Einen indirekten Beweis auditieren

Prüfe Gegenannahme, erlaubte Folgerungen, den exakten Konflikt und die Rückkehr zur ursprünglichen Behauptung.

Warum funktioniert sie?

Prüfe Gegenannahme, erlaubte Folgerungen, den exakten Konflikt und die Rückkehr zur ursprünglichen Behauptung.

Erkennungssignale

  • Eine Lösung endet mit „Widerspruch“, ohne zwei unvereinbare Aussagen zu nennen.
  • Zirkelschluss und echte Gegenannahme müssen unterschieden werden.

Vorgehen

  1. 1. Logische Form bestimmen: Trenne Voraussetzung und Behauptung und verneine Quantoren vollständig.
  2. 2. Indirekte Annahme notieren: Wähle Kontraposition oder nimm für einen Widerspruch das Gegenteil des Ziels an.
  3. 3. Unmöglichkeit herleiten: Erzeuge eine klare Kollision mit Voraussetzung, Definition oder bewiesenem Satz.
  4. 4. Logisch schließen: Benenne den Widerspruch und kehre ausdrücklich zur ursprünglichen Aussage zurück.

Geeignet

  • die Verneinung der Behauptung stärkere algebraische oder strukturelle Information liefert

Reicht nicht

  • ein kurzer direkter Beweis bereits ohne zusätzliche Gegenannahme zum Ziel führt
Eine vollständige Fallunterscheidung führen

Zerlege den Definitionsbereich in disjunkte Fälle, zeige das Ziel in jedem Fall und führe sie wieder zusammen.

Warum funktioniert sie?

Zerlege den Definitionsbereich in disjunkte Fälle, zeige das Ziel in jedem Fall und führe sie wieder zusammen.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Nach gerade und ungerade unterscheiden

Jede ganze Zahl hat genau eine der Formen 2k2k und 2k+12k+1 – disjunkt und vollständig.

Warum funktioniert sie?

Jede ganze Zahl hat genau eine der Formen 2k2k und 2k+12k+1 – disjunkt und vollständig.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Restklassen vollständig prüfen

Modulo mm liefern die Reste 0,1,,m10,1,\ldots,m-1 eine endliche vollständige Fallliste.

Warum funktioniert sie?

Modulo mm liefern die Reste 0,1,,m10,1,\ldots,m-1 eine endliche vollständige Fallliste.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Symmetrie mit „o. B. d. A.“ nutzen

Behandle einen repräsentativen Fall nur dann, wenn eine Symmetrie jeden ausgelassenen Fall auf ihn abbildet und das Ziel erhält.

Warum funktioniert sie?

Behandle einen repräsentativen Fall nur dann, wenn eine Symmetrie jeden ausgelassenen Fall auf ihn abbildet und das Ziel erhält.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Eine Fallunterscheidung auditieren

Prüfe Disjunktheit, Vollständigkeit, Randfälle, Symmetrieabbildung und den gemeinsamen Antwortsatz.

Warum funktioniert sie?

Prüfe Disjunktheit, Vollständigkeit, Randfälle, Symmetrieabbildung und den gemeinsamen Antwortsatz.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Eine Abschätzungskette planen

Verbinde den gegebenen Ausdruck über gerichtete, begründete Ungleichungen mit der verlangten Schranke.

Warum funktioniert sie?

Verbinde den gegebenen Ausdruck über gerichtete, begründete Ungleichungen mit der verlangten Schranke.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Eine Schranke aus einem Quadrat gewinnen

Aus (uv)20(u-v)^2\ge0 entstehen scharfe Ungleichungen, weil der Gleichheitsfall u=vu=v sichtbar bleibt.

Warum funktioniert sie?

Aus (uv)20(u-v)^2\ge0 entstehen scharfe Ungleichungen, weil der Gleichheitsfall u=vu=v sichtbar bleibt.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Den Gleichheitsfall einer Schranke bestimmen

Gleichheit im Endergebnis gilt genau dann, wenn jeder Abschätzungsschritt Gleichheit besitzt.

Warum funktioniert sie?

Gleichheit im Endergebnis gilt genau dann, wenn jeder Abschätzungsschritt Gleichheit besitzt.

Erkennungssignale

  • Die Objekte zerfallen natürlich nach Vorzeichen, Parität, Restklasse oder Reihenfolge.
  • Das Ziel ist eine Schranke, deren Gleichheitsfall mitbestimmt werden soll.

Vorgehen

  1. 1. Struktur bestimmen: Wähle Fallmerkmal oder Zwischenziel passend zur Behauptung.
  2. 2. Vollständigkeit sichern: Begründe, dass jeder zulässige Fall erfasst oder durch Symmetrie vertreten ist.
  3. 3. Lokal zeigen: Führe jeden Fall oder jeden Abschätzungsschritt mit gültiger Richtung aus.
  4. 4. Zusammenführen: Vereinige Fälle und kontrolliere bei Schranken alle Gleichheitsbedingungen.

Geeignet

  • die Fälle disjunkt und gemeinsam vollständig sind oder eine Abschätzung Schritt für Schritt zum Ziel führt

Reicht nicht

  • Fälle ohne strukturellen Grund vervielfacht werden oder eine Abschätzung die benötigte Richtung verliert
Vollständige Induktion strukturieren

Beweise den Startfall und zeige anschließend für ein beliebiges nn, dass P(n)P(n) die Aussage P(n+1)P(n+1) erzwingt.

Warum funktioniert sie?

Beweise den Startfall und zeige anschließend für ein beliebiges nn, dass P(n)P(n) die Aussage P(n+1)P(n+1) erzwingt.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Den richtigen Induktionsanfang wählen

Der Startfall muss die kleinste zulässige Instanz treffen; Rekursionen höherer Ordnung brauchen mehrere Basisfälle.

Warum funktioniert sie?

Der Startfall muss die kleinste zulässige Instanz treffen; Rekursionen höherer Ordnung brauchen mehrere Basisfälle.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Die Induktionsannahme gezielt einsetzen

Markiere im Ausdruck für n+1n+1 genau den Teil, den P(n)P(n) ersetzen oder kontrollieren darf.

Warum funktioniert sie?

Markiere im Ausdruck für n+1n+1 genau den Teil, den P(n)P(n) ersetzen oder kontrollieren darf.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Starke Induktion verwenden

Nimm alle Aussagen von der Basis bis nn an, wenn der nächste Fall auf einen beliebigen kleineren Fall zurückgreift.

Warum funktioniert sie?

Nimm alle Aussagen von der Basis bis nn an, wenn der nächste Fall auf einen beliebigen kleineren Fall zurückgreift.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Ein kleinstes Gegenbeispiel wählen

Existierte ein Gegenbeispiel, so gäbe es nach der Wohlordnung ein kleinstes; eine gültige Reduktion widerspricht seiner Minimalität.

Warum funktioniert sie?

Existierte ein Gegenbeispiel, so gäbe es nach der Wohlordnung ein kleinstes; eine gültige Reduktion widerspricht seiner Minimalität.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Wohlordnung als Existenzgrund nutzen

Jede nichtleere Menge positiver ganzer Größen besitzt ein kleinstes Element, aber die Kandidatenmenge muss ausdrücklich nichtleer sein.

Warum funktioniert sie?

Jede nichtleere Menge positiver ganzer Größen besitzt ein kleinstes Element, aber die Kandidatenmenge muss ausdrücklich nichtleer sein.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Einen unendlichen Abstieg erzwingen

Aus jeder positiven Lösung entsteht eine echt kleinere positive Lösung; Wohlordnung verbietet eine endlose Abstiegskette.

Warum funktioniert sie?

Aus jeder positiven Lösung entsteht eine echt kleinere positive Lösung; Wohlordnung verbietet eine endlose Abstiegskette.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Induktion und Abstieg auditieren

Kontrolliere Start, Annahme, beliebiges nn, strikte Größenabnahme, erhaltene Voraussetzungen und den Rückschluss auf alle Fälle.

Warum funktioniert sie?

Kontrolliere Start, Annahme, beliebiges nn, strikte Größenabnahme, erhaltene Voraussetzungen und den Rückschluss auf alle Fälle.

Erkennungssignale

  • Die Behauptung ist nach einer natürlichen Zahl oder endlichen Größe parametrisiert.
  • Eine falsche oder ungelöste Instanz lässt sich auf eine echt kleinere Instanz reduzieren.

Vorgehen

  1. 1. Größe und Start festlegen: Bestimme Parameter, kleinste zulässige Instanz und genaue Aussage P(n)P(n).
  2. 2. Kleinere Fälle verfügbar machen: Formuliere Induktionsannahme oder wähle ein kleinstes Gegenbeispiel.
  3. 3. Reduktion und Rückbau: Erzeuge eine echt kleinere gültige Instanz und übertrage ihr Ergebnis.
  4. 4. Audit: Prüfe Basis, Strenge der Abnahme, erhaltene Voraussetzungen und vollständige Reichweite.

Geeignet

  • Startgröße, Größenordnung, Reduktionsschritt und Rückübertragung eindeutig kontrolliert werden können

Reicht nicht

  • der kleinere Fall Voraussetzungen verliert oder die verwendete Größe nicht strikt abnimmt
Einen expliziten Existenzzeugen konstruieren

Eine konkrete Formel oder ein konkret beschriebenes Objekt zeigt Existenz, sobald alle Bedingungen verifiziert sind.

Warum funktioniert sie?

Eine konkrete Formel oder ein konkret beschriebenes Objekt zeigt Existenz, sobald alle Bedingungen verifiziert sind.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Konstruktion und Verifikation trennen

Erzeuge zuerst den Kandidaten und prüfe danach jede Zieleigenschaft in einer eigenen Beweiskette.

Warum funktioniert sie?

Erzeuge zuerst den Kandidaten und prüfe danach jede Zieleigenschaft in einer eigenen Beweiskette.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Ein Objekt rekursiv aufbauen

Beginne mit einem gültigen Basisobjekt und erweitere es so, dass alle Eigenschaften erhalten bleiben.

Warum funktioniert sie?

Beginne mit einem gültigen Basisobjekt und erweitere es so, dass alle Eigenschaften erhalten bleiben.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Eine Greedy-Konstruktion begründen

Wähle lokal einen zulässigen nächsten Schritt und zeige Terminierung sowie globale Korrektheit oder erkenne ein Gegenbeispiel.

Warum funktioniert sie?

Wähle lokal einen zulässigen nächsten Schritt und zeige Terminierung sowie globale Korrektheit oder erkenne ein Gegenbeispiel.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Existenz ohne expliziten Zeugen zeigen

Schubfach, Extremalität oder Widerspruch können garantieren, dass ein Objekt existiert, ohne es algorithmisch zu bestimmen.

Warum funktioniert sie?

Schubfach, Extremalität oder Widerspruch können garantieren, dass ein Objekt existiert, ohne es algorithmisch zu bestimmen.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Eindeutigkeit durch zwei Kandidaten zeigen

Nimm zwei beliebige Objekte mit der Zieleigenschaft und leite her, dass sie übereinstimmen.

Warum funktioniert sie?

Nimm zwei beliebige Objekte mit der Zieleigenschaft und leite her, dass sie übereinstimmen.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Existenz und Eindeutigkeit getrennt zeigen

Ein „genau ein“-Satz besteht aus mindestens einem Kandidaten und höchstens einem Kandidaten.

Warum funktioniert sie?

Ein „genau ein“-Satz besteht aus mindestens einem Kandidaten und höchstens einem Kandidaten.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Konstruktions- und Eindeutigkeitsbeweise auditieren

Prüfe Definition für alle Eingaben, Terminierung, jede Zieleigenschaft, Existenz, Eindeutigkeit und behauptete Algorithmik.

Warum funktioniert sie?

Prüfe Definition für alle Eingaben, Terminierung, jede Zieleigenschaft, Existenz, Eindeutigkeit und behauptete Algorithmik.

Erkennungssignale

  • Die Aufgabe verlangt, ein Objekt mit bestimmten Eigenschaften zu finden oder seine Existenz zu zeigen.
  • Die Formulierung enthält „es gibt genau ein“, „konstruiere“ oder „bestimme eindeutig“.

Vorgehen

  1. 1. Beweispflicht klären: Unterscheide Existenz, Konstruktion, Charakterisierung und Eindeutigkeit.
  2. 2. Kandidaten erzeugen: Gib eine Formel, Rekursion, lokale Regel oder einen Existenzsatz an.
  3. 3. Eigenschaften prüfen: Verifiziere jede verlangte Bedingung für alle zulässigen Parameter.
  4. 4. Eindeutigkeit oder Audit: Vergleiche zwei Kandidaten und prüfe Randfälle, Terminierung und Reichweite.

Geeignet

  • Konstruktion, Eigenschaftsprüfung und gegebenenfalls Eindeutigkeit als getrennte Pflichten formuliert werden können

Reicht nicht

  • ein vorgeschlagenes Objekt nur an Beispielen geprüft oder ein lokaler Greedy-Schritt ohne globale Begründung gewählt wird
Objekte und Schubfächer modellieren

Ordne mehr Objekte eindeutig weniger Klassen zu und übersetze die erzwungene Kollision in die Zieleigenschaft.

Warum funktioniert sie?

Ordne mehr Objekte eindeutig weniger Klassen zu und übersetze die erzwungene Kollision in die Zieleigenschaft.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Eine Invariante aus Zugänderungen wählen

Teste Summe, Parität, Reste oder Farbgewichte und zeige, dass jeder legale Zug den gewählten Wert erhält.

Warum funktioniert sie?

Teste Summe, Parität, Reste oder Farbgewichte und zeige, dass jeder legale Zug den gewählten Wert erhält.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Start, Zug und Ziel getrennt prüfen

Berechne den Kandidaten am Start, unter einem beliebigen legalen Zug und am Ziel; erst dann folgt eine Erreichbarkeitsaussage.

Warum funktioniert sie?

Berechne den Kandidaten am Start, unter einem beliebigen legalen Zug und am Ziel; erst dann folgt eine Erreichbarkeitsaussage.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Schubfach und Invariante verketten

Schubfach erzeugt zwei passende Zustände oder Präfixe; eine erhaltene Differenz übersetzt ihre Kollision in das Ziel.

Warum funktioniert sie?

Schubfach erzeugt zwei passende Zustände oder Präfixe; eine erhaltene Differenz übersetzt ihre Kollision in das Ziel.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Ein Extremalobjekt mit lokaler Struktur wählen

Wähle ein größtes, kleinstes oder längstes Objekt und nutze, dass keine zulässige lokale Verbesserung existiert.

Warum funktioniert sie?

Wähle ein größtes, kleinstes oder längstes Objekt und nutze, dass keine zulässige lokale Verbesserung existiert.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Eine lokale Verbesserung zum Widerspruch führen

Nimm an, das Extremobjekt verletze die Zielstruktur, und baue daraus ein strikt besseres zulässiges Objekt.

Warum funktioniert sie?

Nimm an, das Extremobjekt verletze die Zielstruktur, und baue daraus ein strikt besseres zulässiges Objekt.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Eine Färbung als Strukturbeweis einsetzen

Färbe so, dass erlaubte Bausteine feste Farbbeiträge haben und das Zielmuster einen unvereinbaren Farbwert besitzt.

Warum funktioniert sie?

Färbe so, dass erlaubte Bausteine feste Farbbeiträge haben und das Zielmuster einen unvereinbaren Farbwert besitzt.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Zwischen Strukturmethoden wählen

Ordne die Beweislücke einer Methode zu: Kollision, Erhaltung, Extremalverbot oder Farbgewicht.

Warum funktioniert sie?

Ordne die Beweislücke einer Methode zu: Kollision, Erhaltung, Extremalverbot oder Farbgewicht.

Erkennungssignale

  • Viele Objekte treffen auf wenige Klassen, oder ein Prozess verändert Zustände unter festen Regeln.
  • Eine größte, kleinste, längste oder gefärbte Struktur macht lokale Verbote sichtbar.

Vorgehen

  1. 1. Struktursignal erkennen: Suche nach Klassenknappheit, Erhaltung, Extremalität oder einer sinnvollen Färbung.
  2. 2. Modell festlegen: Definiere Objekte und Fächer, Zustände und Züge, Extremalgröße oder Farbregel.
  3. 3. Strukturfolgerung zeigen: Leite Kollision, Invarianz, verbotene Verbesserung oder Farbkonflikt her.
  4. 4. Zum Ziel übersetzen: Erkläre ausdrücklich, warum die Strukturfolgerung exakt die Behauptung liefert.

Geeignet

  • Objekte, Klassen, Zustandsänderungen oder Extremalfolgen präzise definiert und bis zum Ziel übersetzt werden können

Reicht nicht

  • nur der Methodenname genannt wird, ohne Kollision, Erhaltung, lokale Extremalstruktur oder Farbkonflikt zu zeigen
Eine unbekannte Aufgabe diagnostizieren

Markiere Zieltyp, Struktursignale, verfügbare Definitionen und die erste noch offene Beweislücke.

Warum funktioniert sie?

Markiere Zieltyp, Struktursignale, verfügbare Definitionen und die erste noch offene Beweislücke.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Vorwärts und rückwärts gleichzeitig planen

Leite aus den Voraussetzungen sichere Fakten ab und frage rückwärts, welche letzte Teilaussage das Ziel liefern würde.

Warum funktioniert sie?

Leite aus den Voraussetzungen sichere Fakten ab und frage rückwärts, welche letzte Teilaussage das Ziel liefern würde.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Eine Beweiskette durch Lemmata gliedern

Formuliere kleine Zwischenziele mit klaren Voraussetzungen, statt mehrere Methoden in einen Sprung zu pressen.

Warum funktioniert sie?

Formuliere kleine Zwischenziele mit klaren Voraussetzungen, statt mehrere Methoden in einen Sprung zu pressen.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Mehrere Beweismethoden lückenlos verketten

Jeder Methodenblock liefert genau das Ergebnis, das der folgende Block als Voraussetzung verwendet.

Warum funktioniert sie?

Jeder Methodenblock liefert genau das Ergebnis, das der folgende Block als Voraussetzung verwendet.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Logische Beweislücken lokalisieren

Lies Satz für Satz und frage, aus welcher expliziten Voraussetzung, Definition oder früheren Aussage der Übergang folgt.

Warum funktioniert sie?

Lies Satz für Satz und frage, aus welcher expliziten Voraussetzung, Definition oder früheren Aussage der Übergang folgt.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Annahmen und erlaubte Operationen prüfen

Kontrolliere Definitionsbereich, Nichtnullbedingungen, Vorzeichen, Gegenannahmen und die Reichweite von o. B. d. A.

Warum funktioniert sie?

Kontrolliere Definitionsbereich, Nichtnullbedingungen, Vorzeichen, Gegenannahmen und die Reichweite von o. B. d. A.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Rand- und Gleichheitsfälle auditieren

Teste kleinste Parameter, Nullwerte, leere Mengen, Bindungen und alle Stellen, an denen eine Ungleichung Gleichheit haben kann.

Warum funktioniert sie?

Teste kleinste Parameter, Nullwerte, leere Mengen, Bindungen und alle Stellen, an denen eine Ungleichung Gleichheit haben kann.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Eine fehlerhafte Lösung vollständig überarbeiten

Erhalte brauchbare Ideen, ersetze ungültige Schritte und schreibe eine neue geschlossene Beweiskette mit Antwortsatz.

Warum funktioniert sie?

Erhalte brauchbare Ideen, ersetze ungültige Schritte und schreibe eine neue geschlossene Beweiskette mit Antwortsatz.

Erkennungssignale

  • Keine Einzelmethode schließt die Aufgabe, aber ein Zwischenergebnis passt als Voraussetzung einer zweiten Methode.
  • Eine vorliegende Lösung wirkt plausibel, enthält jedoch einen logischen Sprung oder eine unkontrollierte Operation.

Vorgehen

  1. 1. Ziel und Lücke diagnostizieren: Arbeite vom Ziel rückwärts und von den Voraussetzungen vorwärts.
  2. 2. Zwischenziele planen: Formuliere Lemmata, deren Schluss jeweils die nächste Methode aktiviert.
  3. 3. Kette ausführen: Beweise jede Teilaussage mit allen Nebenbedingungen und Randfällen.
  4. 4. Rückwärts auditieren: Prüfe vom Antwortsatz aus jeden Übergang, jede Annahme und die Reichweite.

Geeignet

  • jede Methode eine benennbare Teilaufgabe übernimmt und jeder Übergang ausdrücklich begründet werden kann

Reicht nicht

  • Methoden nur als Schlagwörter aufgezählt oder Fehler ausschließlich stilistisch statt mathematisch geprüft werden
Eine Olympiadeaufgabe vollständig bearbeiten

Vom ersten Scan über Ansatz und Ausarbeitung bis zum Schlussaudit folgt jede Aufgabe einem wiederholbaren Arbeitsablauf.

Warum funktioniert sie?

Vom ersten Scan über Ansatz und Ausarbeitung bis zum Schlussaudit folgt jede Aufgabe einem wiederholbaren Arbeitsablauf.

Erkennungssignale

  • Eine gemischte Wettbewerbsaufgabe nennt die passende Methode nicht.
  • Eine gefundene Idee muss unter Zeitdruck in einen vollständigen, bewertbaren Beweis verwandelt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aufgaben scannen: Markiere Zieltyp, Signalwörter, sichere Teilpunkte und mögliche Methoden.
  2. 2. Ansatz festlegen: Notiere Voraussetzungen, Zwischenziel und geplanten letzten Schritt.
  3. 3. Bewertbar schreiben: Begründe Definitionen, Methodenübergänge, Nebenbedingungen und Randfälle.
  4. 4. Abschlussaudit: Lies rückwärts vom Antwortsatz und kontrolliere anschließend Darstellung und Zeit.

Geeignet

  • Diagnose, Methodenwahl, Ausarbeitung und Schlussaudit bewusst getrennt werden

Reicht nicht

  • Zeitplanung eine mathematische Begründung ersetzt oder eine Methodenmatrix mechanisch statt zielbezogen verwendet wird
Die Beweismethode aus dem Zieltyp wählen

Ordne Unmöglichkeit, Allaussage, Existenz, Eindeutigkeit, Prozess oder Extremstruktur passenden Startmethoden zu.

Warum funktioniert sie?

Ordne Unmöglichkeit, Allaussage, Existenz, Eindeutigkeit, Prozess oder Extremstruktur passenden Startmethoden zu.

Erkennungssignale

  • Eine gemischte Wettbewerbsaufgabe nennt die passende Methode nicht.
  • Eine gefundene Idee muss unter Zeitdruck in einen vollständigen, bewertbaren Beweis verwandelt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aufgaben scannen: Markiere Zieltyp, Signalwörter, sichere Teilpunkte und mögliche Methoden.
  2. 2. Ansatz festlegen: Notiere Voraussetzungen, Zwischenziel und geplanten letzten Schritt.
  3. 3. Bewertbar schreiben: Begründe Definitionen, Methodenübergänge, Nebenbedingungen und Randfälle.
  4. 4. Abschlussaudit: Lies rückwärts vom Antwortsatz und kontrolliere anschließend Darstellung und Zeit.

Geeignet

  • Diagnose, Methodenwahl, Ausarbeitung und Schlussaudit bewusst getrennt werden

Reicht nicht

  • Zeitplanung eine mathematische Begründung ersetzt oder eine Methodenmatrix mechanisch statt zielbezogen verwendet wird
Einen bewertbaren Beweis schreiben

Eine Lösung macht Ausgangslage, Methode, zentrale Übergänge, Nebenbedingungen und Antwortsatz für Korrektoren sichtbar.

Warum funktioniert sie?

Eine Lösung macht Ausgangslage, Methode, zentrale Übergänge, Nebenbedingungen und Antwortsatz für Korrektoren sichtbar.

Erkennungssignale

  • Eine gemischte Wettbewerbsaufgabe nennt die passende Methode nicht.
  • Eine gefundene Idee muss unter Zeitdruck in einen vollständigen, bewertbaren Beweis verwandelt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aufgaben scannen: Markiere Zieltyp, Signalwörter, sichere Teilpunkte und mögliche Methoden.
  2. 2. Ansatz festlegen: Notiere Voraussetzungen, Zwischenziel und geplanten letzten Schritt.
  3. 3. Bewertbar schreiben: Begründe Definitionen, Methodenübergänge, Nebenbedingungen und Randfälle.
  4. 4. Abschlussaudit: Lies rückwärts vom Antwortsatz und kontrolliere anschließend Darstellung und Zeit.

Geeignet

  • Diagnose, Methodenwahl, Ausarbeitung und Schlussaudit bewusst getrennt werden

Reicht nicht

  • Zeitplanung eine mathematische Begründung ersetzt oder eine Methodenmatrix mechanisch statt zielbezogen verwendet wird
Punkte und Zeit strategisch planen

Sichere kurze Aufgaben zuerst, begrenze blockierte Versuche und reserviere einen festen Schlussaudit.

Warum funktioniert sie?

Sichere kurze Aufgaben zuerst, begrenze blockierte Versuche und reserviere einen festen Schlussaudit.

Erkennungssignale

  • Eine gemischte Wettbewerbsaufgabe nennt die passende Methode nicht.
  • Eine gefundene Idee muss unter Zeitdruck in einen vollständigen, bewertbaren Beweis verwandelt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aufgaben scannen: Markiere Zieltyp, Signalwörter, sichere Teilpunkte und mögliche Methoden.
  2. 2. Ansatz festlegen: Notiere Voraussetzungen, Zwischenziel und geplanten letzten Schritt.
  3. 3. Bewertbar schreiben: Begründe Definitionen, Methodenübergänge, Nebenbedingungen und Randfälle.
  4. 4. Abschlussaudit: Lies rückwärts vom Antwortsatz und kontrolliere anschließend Darstellung und Zeit.

Geeignet

  • Diagnose, Methodenwahl, Ausarbeitung und Schlussaudit bewusst getrennt werden

Reicht nicht

  • Zeitplanung eine mathematische Begründung ersetzt oder eine Methodenmatrix mechanisch statt zielbezogen verwendet wird
Mathematische Teilfortschritte sichtbar sichern

Formuliere auch ohne vollständigen Schluss korrekte Lemmata, Fallreduktionen, Schranken und überprüfte Spezialfälle.

Warum funktioniert sie?

Formuliere auch ohne vollständigen Schluss korrekte Lemmata, Fallreduktionen, Schranken und überprüfte Spezialfälle.

Erkennungssignale

  • Eine gemischte Wettbewerbsaufgabe nennt die passende Methode nicht.
  • Eine gefundene Idee muss unter Zeitdruck in einen vollständigen, bewertbaren Beweis verwandelt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aufgaben scannen: Markiere Zieltyp, Signalwörter, sichere Teilpunkte und mögliche Methoden.
  2. 2. Ansatz festlegen: Notiere Voraussetzungen, Zwischenziel und geplanten letzten Schritt.
  3. 3. Bewertbar schreiben: Begründe Definitionen, Methodenübergänge, Nebenbedingungen und Randfälle.
  4. 4. Abschlussaudit: Lies rückwärts vom Antwortsatz und kontrolliere anschließend Darstellung und Zeit.

Geeignet

  • Diagnose, Methodenwahl, Ausarbeitung und Schlussaudit bewusst getrennt werden

Reicht nicht

  • Zeitplanung eine mathematische Begründung ersetzt oder eine Methodenmatrix mechanisch statt zielbezogen verwendet wird
Eine Wettbewerbsabgabe final auditieren

Prüfe Logik, Mathematik, Randfälle, Gleichheit, Methodenübergänge und den exakten Antwortsatz in fester Reihenfolge.

Warum funktioniert sie?

Prüfe Logik, Mathematik, Randfälle, Gleichheit, Methodenübergänge und den exakten Antwortsatz in fester Reihenfolge.

Erkennungssignale

  • Eine gemischte Wettbewerbsaufgabe nennt die passende Methode nicht.
  • Eine gefundene Idee muss unter Zeitdruck in einen vollständigen, bewertbaren Beweis verwandelt werden.

Vorgehen

  1. 1. Aufgaben scannen: Markiere Zieltyp, Signalwörter, sichere Teilpunkte und mögliche Methoden.
  2. 2. Ansatz festlegen: Notiere Voraussetzungen, Zwischenziel und geplanten letzten Schritt.
  3. 3. Bewertbar schreiben: Begründe Definitionen, Methodenübergänge, Nebenbedingungen und Randfälle.
  4. 4. Abschlussaudit: Lies rückwärts vom Antwortsatz und kontrolliere anschließend Darstellung und Zeit.

Geeignet

  • Diagnose, Methodenwahl, Ausarbeitung und Schlussaudit bewusst getrennt werden

Reicht nicht

  • Zeitplanung eine mathematische Begründung ersetzt oder eine Methodenmatrix mechanisch statt zielbezogen verwendet wird