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Forum "Folgen und Reihen" - Konvergenz + Wert einer Folge
Konvergenz + Wert einer Folge < Folgen und Reihen < eindimensional < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:44 Di 25.01.2011
Autor: Weltuntergang

Aufgabe
a) Man bestätige, dass die Reihe konvergiert, und berechne den Wert der Reihe

[mm] \summe_{k=0}^{oo} \bruch{(\wurzel{2})^k}{3^k} [/mm]

b) Man bestimme für die Potenzreihe

[mm] \summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k [/mm]

das (offene) Konvergenzintervall mittels Quatientenkriterium, und entscheide, ob die Reihe

[mm] \summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!} [/mm]

konvergent oder divergent ist.

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

Zu a) b) c) ... wie stelle ich das an?

Brauche ich für alle Aufgaben Konvergenzkriterien?
Und was bedeutet Wert einer Reihe?

Bzw woran erkenne, wie die jeweilige Aufgabe zu lösen ist?

MfG W++

        
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:55 Di 25.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo WU,

> a) Man bestätige, dass die Reihe konvergiert, und berechne
> den Wert der Reihe
>
> [mm]\summe_{k=0}^{oo} \bruch{(\wurzel{2})^k}{3^k}[/mm]
>
> b) Man bestimme für die Potenzreihe
>
> [mm]\summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k[/mm]
>
> das (offene) Konvergenzintervall mittels
> Quatientenkriterium, und entscheide, ob die Reihe
>
> [mm]\summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!}[/mm]
>
> konvergent oder divergent ist.
> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.
>
> Zu a) b) c) ... wie stelle ich das an?
>
> Brauche ich für alle Aufgaben Konvergenzkriterien?

Zumindest bei [mm]b), c)[/mm]

Bei a) solltest du dich an die geometrische Reihe [mm]\sum\limits_{k=0}^{\infty}q^k[/mm] erinnern und daran, für welche [mm]q[/mm] sie wogegen konvergiert ...

Ein Blick ins Skript oder die Vorlesungsmitschrift kann hilfreich sein.

Damit ist a) schnellstens erledigt!

> Und was bedeutet Wert einer Reihe?

Es ist [mm]\sum\limits_{k=0}^{\infty}a_k=\lim\limits_{n\to\infty}\underbrace{\sum\limits_{k=0}^{n}a_k}_{=:S_n}[/mm]

Der Reihenwert ist der Grenzwert der Partialsummenfolge [mm] $(S_n)_{n\in\IN}$. [/mm]

Untersuche mit dem oben Gesagten, ob die Reihe in a) konvergiert - mit der Formel (die du nachschlagen sollst) kannst du den Reihenwert berechnen

>
> Bzw woran erkenne, wie die jeweilige Aufgabe zu lösen
> ist?

Das steht doch so nett dabei.

Wende bei b) das QK an, um den Konvergenzradius zu bestimmen

Bei c) nimm ein Kriterium deiner Wahl:  (ich würde das QK nehmen)

>
> MfG W++

Gruß

schachuzipus

Bezug
                
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:49 Di 25.01.2011
Autor: Weltuntergang

OK, kein Problem:

a) geometrische Reihen konvergieren für ao=1 oder |q|<1
    a0=1, Reihe konvergiert


b) also QK, dh. [mm] \bruch{an}{an+1} [/mm]
n=k...

[mm] \bruch{\bruch{k^k}{3k*k!}*(x-1)^k}{\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3(k+1)*(k+1)!}} [/mm]

[mm] \bruch{k^k}{3k*k!}*(x-1)^k\bruch{3(k+1)*(k+1)!}{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}} [/mm]

[mm] \bruch{k^k}{k*k!}*x^k-1^k\bruch{(k+1)*(k+1)!}{(k+1)^{k}*(k+1)^{1}*(x-1)^{k}*(x-1)^{1}} [/mm]

[mm] \bruch{k^k}{k*k!}*x^k-1^k\bruch{1!}{1^{k}*(x-1)^{k}*(x-1)^{1}} [/mm]

Und weiter kürzen bis ich etwas feststelle? Ist das der richtige Holzweg?
...

Bezug
                        
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:02 Di 25.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

> OK, kein Problem:
>
> a) geometrische Reihen konvergieren für ao=1 oder |q|<1
> a0=1, Reihe konvergiert

[haee]

Was ist hier denn $q$?

Hier ist $|q|<1$, also konvergiert die Reihe.

Gegen welchen Wert?

>
>
> b) also QK, dh. [mm]\bruch{an}{an+1}[/mm]
> n=k...
>
> [mm]\bruch{\bruch{k^k}{3k*k!}*(x-1)^k}{\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3(k+1)*(k+1)!}}[/mm]

Betragstriche??

Exponenten??

>
> [mm]\bruch{k^k}{3k*k!}*(x-1)^k\bruch{3(k+1)*(k+1)!}{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}[/mm]
>
> [mm]\bruch{k^k}{k*k!}*x^k-1^k\bruch{(k+1)*(k+1)!}{(k+1)^{k}*(k+1)^{1}*(x-1)^{k}*(x-1)^{1}}[/mm]
>
> [mm]\bruch{k^k}{k*k!}*x^k-1^k\bruch{1!}{1^{k}*(x-1)^{k}*(x-1)^{1}}[/mm]
>
> Und weiter kürzen bis ich etwas feststelle? Ist das der
> richtige Holzweg?

Das kann kein Mensch entziffern, du schreibst Indizes, Exponenten schön auf einer Höhe nebeneinander ...

Bessere das aus!

Exponenten mache mit dem Dach und schließe sie in geschweifte Klammern ein, also [mm] $(x-1)^{k+1}$ [/mm] <-- (x-1)^{k+1}

Ebenso Indizes, nur mit dem Unterstrich!

Gruß

schachuzipus

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Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:12 Di 25.01.2011
Autor: Weltuntergang

?
Also Betragsstriche fehlen wirklich, aber das mit den Exponenten und Indizes verstehe ich jetzt nicht.
Bei mir ist Alles, was auf den Strich gehört groß, und die hoch k oder hoch k+1 stehen klein oben an den Klammern.

Oder sehe ich den Wald vor lauter Bäumen nicht ? :-(

Bezug
                        
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:14 Di 25.01.2011
Autor: MathePower

Hallo Weltuntergang,

>
> b) also QK, dh. [mm]\bruch{an}{an+1}[/mm]
>  n=k...
>  
> [mm]\bruch{\bruch{k^k}{3k*k!}*(x-1)^k}{\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3(k+1)*(k+1)!}}[/mm]


Hier hat sich ein Fehler eingeschlichen:

[mm]\bruch{\bruch{k^k}{\blue{3^{k}}*k!}*(x-1)^k}{\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{\blue{3^ {k+1}}*(k+1)!}}[/mm]

Im Zähler muß stehen: [mm]\bruch{k^k}{\blue{3^{k}}*k!}*(x-1)^k[/mm]

Im Nenner muß stehen: [mm]\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{\blue{3^ {k+1}}*(k+1)![/mm]


>  
> [mm]\bruch{k^k}{3k*k!}*(x-1)^k\bruch{3(k+1)*(k+1)!}{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}[/mm]
>  
> [mm]\bruch{k^k}{k*k!}*x^k-1^k\bruch{(k+1)*(k+1)!}{(k+1)^{k}*(k+1)^{1}*(x-1)^{k}*(x-1)^{1}}[/mm]
>  
> [mm]\bruch{k^k}{k*k!}*x^k-1^k\bruch{1!}{1^{k}*(x-1)^{k}*(x-1)^{1}}[/mm]
>  
> Und weiter kürzen bis ich etwas feststelle? Ist das der
> richtige Holzweg?

>


Gruss
MathePower  ...

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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:45 Mi 26.01.2011
Autor: Weltuntergang

... zum Hochstellen {} und nicht ( verwenden)

[mm] \bruch{\bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k}{\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!}} [/mm]

[mm] \bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k\bruch{3^{k+1}*(k+1)!}{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}} [/mm]

Die Formel sind jetzt richtig?

Jetzt würde ich in Zähler und Nenner umformen, bis sich was kürzen lässt, nicht?

Sind folgende Beispiele richtig?

[mm] 3^{k+1}=3^k+3 [/mm]

[mm] (x-1)^{k+1}= (x-1)^k [/mm] +(x-1)

(k+1)!=k!+1 <-das hier kommt mir besonders falsch vor



Bezug
                                        
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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:58 Mi 26.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> ... zum Hochstellen {} und nicht ( verwenden)
>  
> [mm]\bruch{\bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k}{\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!}}[/mm]
>  
> [mm]\bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k\bruch{3^{k+1}*(k+1)!}{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}[/mm]
>  
> Die Formel sind jetzt richtig? ([ok])

Ja, aber wenn du die Potenzreihe als "normale" Reihe auffasst und das QK bemühst, musst du doch [mm]\lim\limits_{k\to\infty}\left|\frac{a_{\red{k+1}}}{a_{\red{k}}}\right|[/mm] berechnen. (mit [mm]a_k=\frac{k^k}{3^k\cdot{}k!}\cdot{}(x-1)^k[/mm])

Wenn du die Reihe als Potenzreihe [mm]\sum\limits_{k=0}^{\infty}\frac{k^k}{3^k\cdot{}k!}\cdot{}(x-1)^k[/mm] nimmst, gilt es, den Konvergenzradius [mm]\rho[/mm] gem. [mm]\rho=\lim\limits_{k\to\infty}\left|\frac{b_k}{b_{k+1}}\right|[/mm] zu berechnen mit [mm]b_k=\frac{k^k}{3^k\cdot{}k!}[/mm]

Du hast also was verdreht

>  
> Jetzt würde ich in Zähler und Nenner umformen, bis sich
> was kürzen lässt, nicht?

Aber ja! (halt nur im Kehrbruch und mit Betragstrichen)

>  
> Sind folgende Beispiele richtig?
>  
> [mm]3^{k+1}=3^k+3[/mm] [eek]

Ohohoh, 7.Klasse Potenzgesetze [mm]x^{m+n}=x^m \ \red{\cdot{}} \ x^n[/mm]

>  
> [mm](x-1)^{k+1}= (x-1)^k[/mm] +(x-1) [eek]

Auhauerhau

>  
> (k+1)!=k!+1 <-das hier kommt mir besonders falsch vor

Mir auch, das ist der Wahnsinn

Es ist [mm](k+1)!=\underbrace{1\cdot{}2\cdot{}3\cdot{}\ldots\cdot{}(k-1)\cdot{}k}_{=k!}\cdot{}(k+1)=k!\cdot{}(k+1)[/mm]

Nun aber ...

Gruß

schachuzipus


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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:06 Mi 26.01.2011
Autor: Weltuntergang

Wenn man es lange Zeit nicht gebraucht hat, verwechselt man schnell mal + und * ...

Hab ich etwa die ganze Zeit [mm] \bruch{an}{an+1} [/mm] gerechnet, anstatt [mm] \bruch{an+1}{an}?? [/mm]

Bezug
                                                        
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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:21 Mi 26.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo,


> Wenn man es lange Zeit nicht gebraucht hat, verwechselt man
> schnell mal + und * ...
>  
> Hab ich etwa die ganze Zeit [mm]\bruch{an}{an+1}[/mm] gerechnet,
> anstatt [mm]\bruch{an+1}{an}??[/mm]  

Ich hatte doch schon geschrieben, wie du Indizes schln lesbar schreiben kannst.

Wieso tust du's nicht??

Und ja, du hast [mm] $\frac{a_k}{a_{k+1}}$ [/mm] gerechnet ...

Gruß

schachuzipus


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Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:51 Do 27.01.2011
Autor: Weltuntergang

Jetzt hab ichs aber langsam:

Ich muss Konvergenz Intervall mittel QK, und Konvergenz bestimmen:

[mm] \summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k [/mm] mittels |an+1/an|

und dann rechne ich
[mm] \summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!} [/mm] mit |bk/bk+1|

Korrekt?

Für das Konvergenzintervall sieht es erstmal so aus:

[mm] \bruch{ \bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!} }{\bruch{k^k*(x-1)^k}{3^k*k!} } [/mm]

Jetzt in einen Bruch umwandeln

[mm] \bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}*3^k*k!} {3^{k+1}*(k+1)!*k^k*(x-1)^k} [/mm]

Aufteilen, mit * dazwischen

[mm] \bruch{(k+1)^k*(k+1)*(x-1)^k*(x-1)*3^k*k!} {3^k*3*k!*(k+1)*k^k*(x-1)^k} [/mm]

(k+1) , [mm] 3^k [/mm] , [mm] (x-1)^k [/mm] und k! kürzen

[mm] \bruch{(k+1)^k*(x-1)} {3*k^k} [/mm]

[mm] (k+1)^k [/mm] vereinfachen

[mm] \bruch{k^k*1^k*(x-1)} {3*k^k} [/mm]

[mm] 1^k=1 [/mm]

[mm] \bruch{k^k*(x-1)} {3*k^k} [/mm]

kürzen

[mm] \bruch{x-1}{3} [/mm]

Ich glaube nicht, dass das rauskommen sollte, oder?

:-(

Bezug
                                                                        
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:11 Do 27.01.2011
Autor: fred97


> Jetzt hab ichs aber langsam:
>  
> Ich muss Konvergenz Intervall mittel QK, und Konvergenz
> bestimmen:
>  
> [mm]\summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!}*(x-1)^k[/mm] mittels
> |an+1/an|
>  
> und dann rechne ich
> [mm]\summe_{k=1}^{oo} \bruch{k^k}{3^k*k!}[/mm] mit |bk/bk+1|
>  
> Korrekt?
>  
> Für das Konvergenzintervall sieht es erstmal so aus:
>  
> [mm]\bruch{ \bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!} }{\bruch{k^k*(x-1)^k}{3^k*k!} }[/mm]
>  
> Jetzt in einen Bruch umwandeln
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}*3^k*k!} {3^{k+1}*(k+1)!*k^k*(x-1)^k}[/mm]
>  
> Aufteilen, mit * dazwischen
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^k*(k+1)*(x-1)^k*(x-1)*3^k*k!} {3^k*3*k!*(k+1)*k^k*(x-1)^k}[/mm]
>  
> (k+1) , [mm]3^k[/mm] , [mm](x-1)^k[/mm] und k! kürzen
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^k*(x-1)} {3*k^k}[/mm]
>  
> [mm](k+1)^k[/mm] vereinfachen
>  
> [mm]\bruch{k^k*1^k*(x-1)} {3*k^k}[/mm]


Du "vereinfachst" also  [mm] (k+1)^k [/mm]  zu [mm] k^k*1^k [/mm]  ? Ist das Dein Ernst ?  Ich schaue in einen Abgrund !


FRED

>  
> [mm]1^k=1[/mm]
>  
> [mm]\bruch{k^k*(x-1)} {3*k^k}[/mm]
>  
> kürzen
>  
> [mm]\bruch{x-1}{3}[/mm]
>  
> Ich glaube nicht, dass das rauskommen sollte, oder?
>  
> :-(


Bezug
                                                                                
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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:16 Do 27.01.2011
Autor: Weltuntergang

Dann weiss ich jetzt auch oder wieder, dass [mm] x^{m+n}=x^m*x^n [/mm] nicht gilt, wenn x ein Ausdruck mit Klammern ist.

Wo genau ist jetzt der Fehler in meiner Rechnung?

Bezug
                                                                                        
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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:34 Do 27.01.2011
Autor: fred97


> Dann weiss ich jetzt auch oder wieder, dass [mm]x^{m+n}=x^m*x^n[/mm]
> nicht gilt, wenn x ein Ausdruck mit Klammern ist.

Natürlich gilt das !


> Wo genau ist jetzt der Fehler in meiner Rechnung?


Wenn ich Deine "Vereinfachungen" richtig interpretiere so hast Du das furchterregende Ergebnis:

               [mm] \bruch{(k+1)^k}{k^k}=1 [/mm]

Dann würde für die Eulersche Zahl e folgen: e=1

Dann wären alle komplexen Zahlen reell und [mm] \ge [/mm] 0 . Konsequenz:

                       das Polynom [mm] x^2+1 [/mm] hat positive Nullstellen

Donnerwetter !!

Weltuntergang hat die Mathematik neu erfunden, das wäre aber der Untergang der Welt.

Ich habs in diesem Forum schon mal geschrieben: ich kannte mal einen, der hat Luftfahrtechnik studiert und war später in der Entwicklung des Aibus beteiligt. Gerechnet hat der wie Du. Seither mache ich mir beim Fliegen fast in die Hose,

FRED


Bezug
                                                                                                
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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:07 Do 27.01.2011
Autor: Weltuntergang

Danke, aber in der Luftfahrt werde ich wohl nicht aktiv werden.

Wo habe ich dieser Rechnung den Fehler gemacht?


[mm] \bruch{ \bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!} }{\bruch{k^k*(x-1)^k}{3^k*k!} } [/mm]

Jetzt in einen Bruch umwandeln

[mm] \bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}*3^k*k!} {3^{k+1}*(k+1)!*k^k*(x-1)^k} [/mm]

Aufteilen, mit * dazwischen

[mm] \bruch{(k+1)^k*(k+1)*(x-1)^k*(x-1)*3^k*k!} {3^k*3*k!*(k+1)*k^k*(x-1)^k} [/mm]

(k+1) , [mm] 3^k [/mm] , [mm] (x-1)^k [/mm] und k! kürzen

[mm] \bruch{(k+1)^k*(x-1)} {3*k^k} [/mm]

Spätestens jetzt müsste ich in meine gefährliche Trickkiste greifen...?

Bezug
                                                                                                        
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:19 Do 27.01.2011
Autor: fred97


> Danke, aber in der Luftfahrt werde ich wohl nicht aktiv
> werden.
>  
> Wo habe ich dieser Rechnung den Fehler gemacht?
>  
>
> [mm]\bruch{ \bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!} }{\bruch{k^k*(x-1)^k}{3^k*k!} }[/mm]
>  
> Jetzt in einen Bruch umwandeln
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^{k+1}*(x-1)^{k+1}*3^k*k!} {3^{k+1}*(k+1)!*k^k*(x-1)^k}[/mm]
>  
> Aufteilen, mit * dazwischen
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^k*(k+1)*(x-1)^k*(x-1)*3^k*k!} {3^k*3*k!*(k+1)*k^k*(x-1)^k}[/mm]
>  
> (k+1) , [mm]3^k[/mm] , [mm](x-1)^k[/mm] und k! kürzen
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^k*(x-1)} {3*k^k}[/mm]

Bis hierher stimmts, allerdings hast Du überall Betragsstriche vergessen ! Also:


                  [mm]\bruch{(k+1)^k*|x-1|} {3*k^k}[/mm]

>  
> Sätestens jetzt müsste ich in meine gefährliche
> Trickkiste greifen...?

Lass es lieber ....


Untersuche was

                    [mm]\bruch{(k+1)^k*|x-1|} {3*k^k}[/mm]

treibt für k [mm] \to \infty. [/mm]

FRED


Bezug
                                                                                                                
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:06 Do 27.01.2011
Autor: Weltuntergang

...

[mm] \bruch{(k+1)^k*(x-1)} {3*k^k} [/mm]

[mm] k->\infty [/mm]

[mm] \bruch{(\infty+1)^\infty*(x-1)} {3*\infty^\infty} [/mm]

[mm] \bruch{\infty*(x-1)} {\infty} [/mm]

(x-1 *duck*)


Für
[mm] \bruch{\infty*(x-1)} {\infty} [/mm]

wurde mir eben L`Hopital empfohlen, stimmt das?

MfG :-)

Bezug
                                                                                                                        
Bezug
Konvergenz + Wert einer Folge: Hinweise: aufmerksames Lesen!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:19 Do 27.01.2011
Autor: Roadrunner

Hallo Weltuntergang!


Liest Du eigentlich gegebene Tipps (wie z.B. diesen hier)?

Es gilt:

[mm]\limes_{k\rightarrow\infty}\bruch{(k+1)^k}{k^k} \ = \ \limes_{k\rightarrow\infty}\left(\bruch{k+1}{k}\right)^k \ = \ \limes_{k\rightarrow\infty}\left(1+\bruch{1}{k}\right)^k \ = \ e[/mm]


Gruß vom
Roadrunner


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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:37 Do 27.01.2011
Autor: Weltuntergang

Hm also erstmal

[mm] \bruch{(k+1)^k*|(x-1|)} {3*k^k} [/mm]

[mm] \bruch{(k+1)^k} {k^k}*\bruch{|(x-1)|}{3} [/mm]

[mm] (1+\bruch{1}{k})*\bruch{|(x-1)|}{3} [/mm]  ... oder [mm] e^\bruch{(x-1)}{3} [/mm] ?

Beim Ersten wäre [mm] \bruch{1}{k} [/mm] schonmal eine Nullfolge.

[mm] \bruch{|x-1|}{3} [/mm] soll auch nicht rauskommen, oder?

LG, W*U

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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:54 Do 27.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> Hm also erstmal
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^k*|(x-1|)} {3*k^k}[/mm]
>  
> [mm]\bruch{(k+1)^k} {k^k}*\bruch{|(x-1)|}{3}[/mm]

Genauer suchst du den Limes!

Also [mm] $\lim\limits_{k\to\infty}\frac{(k+1)^k\cdot{}|x-1|}{3\cdot{}k^k}=\frac{|x-1|}{3}\cdot{}\lim\limits_{k\to\infty}\left(1+\frac{1}{k}\right)^k=\ldots$ [/mm]

Wogegen strebt denn die hintere Klammer.

Das ist der bekannteste Limes der Welt !

>  
> [mm](1+\bruch{1}{k})*\bruch{|(x-1)|}{3}[/mm]  ... oder

Da ist dir wieder etwas abhanden gekommen, im ersten Faktor die Potenz "hoch k"

> [mm]e^\bruch{(x-1)}{3}[/mm] ?
>  
> Beim Ersten wäre [mm]\bruch{1}{k}[/mm] schonmal eine Nullfolge.
>  
> [mm]\bruch{|x-1|}{3}[/mm] soll auch nicht rauskommen, oder?

Nein, du bekommst einen Limes heraus (mit $|x-1|$ drin), nenne den $q$

Dann sagt das QK, dass du (absolute) Konvergenz hast für $q<1$

>  
> LG, W*U

Gruß

schachuzipus


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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:53 Fr 28.01.2011
Autor: Weltuntergang


> Also
> [mm]\lim\limits_{k\to\infty}\frac{(k+1)^k\cdot{}|x-1|}{3\cdot{}k^k}=\frac{|x-1|}{3}\cdot{}\lim\limits_{k\to\infty}\left(1+\frac{1}{k}\right)^k=\ldots[/mm]
>  
> Wogegen strebt denn die hintere Klammer.
>  
> Das ist der bekannteste Limes der Welt !
>  

[mm] \limes_{k\rightarrow\infty} \bruch{(k+1)^k} {k^k}*\bruch{|(x-1)|}{3} [/mm] = [mm] \bruch{|x-1|}{3}*\limes_{k\rightarrow\infty} (1+\bruch{1}{k})^k [/mm]

Die hintere Klammer strebt gegen [mm] 1^k, [/mm] also 1.

[mm] \bruch{|x-1|}{3} [/mm]

Was ja nicht rauskommen sollte?

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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:57 Fr 28.01.2011
Autor: fred97


> > Also
> >
> [mm]\lim\limits_{k\to\infty}\frac{(k+1)^k\cdot{}|x-1|}{3\cdot{}k^k}=\frac{|x-1|}{3}\cdot{}\lim\limits_{k\to\infty}\left(1+\frac{1}{k}\right)^k=\ldots[/mm]
>  >  
> > Wogegen strebt denn die hintere Klammer.
>  >  
> > Das ist der bekannteste Limes der Welt !
>  >  
> [mm]\limes_{k\rightarrow\infty} \bruch{(k+1)^k} {k^k}*\bruch{|(x-1)|}{3}[/mm]
> = [mm]\bruch{|x-1|}{3}*\limes_{k\rightarrow\infty} (1+\bruch{1}{k})^k[/mm]
>  
> Die hintere Klammer strebt gegen [mm]1^k,[/mm] also 1.


Man glaubt es nicht !  Liest Du eigentlich die Antworten, die Du bekommst ?

Diese hast Du offensichtlich nicht gelesen:

                     https://matheraum.de/read?i=763894


FRED

>  
> [mm]\bruch{|x-1|}{3}[/mm]
>  
> Was ja nicht rauskommen sollte?  


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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:11 Fr 28.01.2011
Autor: Weltuntergang

Doch hab ich.

Also für die hintere Klammer e einsetzen?
Ich verstehe einfahc nicht, wann ich was tun muss.
Bzw wo die Umformung sinnvoll ist.

[mm] \bruch{|x-1|}{3}*\limes_{k\rightarrow\infty} (1+\bruch{1}{k})^k [/mm]

=

[mm] \bruch{|x-1|}{3}*\limes_{k\rightarrow\infty}*e [/mm]

oder [mm] \bruch{|x-1|}{3}*e [/mm]

oder gar [mm] e^{\bruch{|x-1|}{3}} [/mm]

Ich vermute mal eher nicht?

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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:42 Fr 28.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo,

> Doch hab ich.

Offensichtlich nicht!

>
> Also für die hintere Klammer e einsetzen?

Nein, für den Limes dieses Klammerausdrucks!

> Ich verstehe einfahc nicht, wann ich was tun muss.
> Bzw wo die Umformung sinnvoll ist.
>
> [mm]\bruch{|x-1|}{3}*\limes_{k\rightarrow\infty} (1+\bruch{1}{k})^k[/mm]
>
> =
>
> [mm]\bruch{|x-1|}{3}*\limes_{k\rightarrow\infty}*e[/mm] [notok]

Es ist doch [mm]e=\lim\limits_{k\to\infty}\left(1+\frac{1}{k}\right)^k[/mm]

Also [mm]\lim\limits_{k\to\infty}\left|\frac{a_{k+1}}{a_k}\right|=\ldots=\frac{e}{3}\cdot{}|x-1|[/mm]

Das ist also gem. QK (absolut) konvergent, wenn [mm]\frac{e}{3}|x-1|<1[/mm] ist, also für [mm]|x-1|<\frac{3}{e}[/mm]

Aber das hatte ich alles bereits erwähnt.

Die Pupsi-Rechnungen hättest du ausführen sollen/müssen/können ...

>
> oder [mm]\bruch{|x-1|}{3}*e[/mm]

Aha!

>
> oder gar [mm]e^{\bruch{|x-1|}{3}}[/mm]

Ach du Sch...

Wie das denn?

Weniger raten, mehr denken!

>
> Ich vermute mal eher nicht?

Tor 1,2 oder 3?

Gruß

schachuzipus


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Konvergenz + Wert einer Folge: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:27 Fr 28.01.2011
Autor: Weltuntergang

Konvergenzen sind noch mein Ende...

Wenn ich so die komplette Rechnung vor mir liegen habe, sieht es insgesamt weniger schwer und kompliziert aus. Aber auf die Umstellung und Anwendung, gerade die Sache mit dem e ...

Ich zeige mal dass/ob ich es kann an c)

[mm] \summe_{k=1}^{\infty} \bruch{k^k}{3^k*k!} [/mm] mittels QK

[mm] \bruch{\bruch{(k+1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!}}{\bruch{k^k}{3^k*k!}} [/mm] = [mm] \bruch{(k+1)^{k+1}*3^k*k!}{3^{k+1}*(k+1)!*k^k} [/mm] = [mm] \bruch{(k+1)^k*(k+1)*3^k*k!}{3^k*3*k!*(k+1)*k^k} [/mm] = [mm] \bruch{(k+1)^k}{3*k^k} [/mm]

= [mm] \bruch{(k+1)^k}{k^k}*\bruch{1}{3}= (\bruch{k+1}{k})^k*\bruch{1}{3} [/mm] = [mm] (1+\bruch{1}{k})^k*\bruch{1}{3} [/mm] = [mm] \bruch{e}{3} [/mm]

[mm] \bruch{e}{3}< [/mm] 1 dh. absolut konvegent

Und? Immerhin besser als der letzte Versuch?

LG, WU))

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Konvergenz + Wert einer Folge: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:32 Fr 28.01.2011
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

> Konvergenzen sind noch mein Ende...

Ach, Konvergenzuntersuchungen sind kein Weltuntergang

[lol]


>
> Wenn ich so die komplette Rechnung vor mir liegen habe,
> sieht es insgesamt weniger schwer und kompliziert aus. Aber
> auf die Umstellung und Anwendung, gerade die Sache mit dem
> e ...


Wenn du das 2-3 mal gemacht hast, sitzt das ...

> Ich zeige mal dass/ob ich es kann an c)
>
> [mm]\summe_{k=1}^{\infty} \bruch{k^k}{3^k*k!}[/mm] mittels QK
>
> [mm]\bruch{\bruch{(k+1)^{k+1}}{3^{k+1}*(k+1)!}}{\bruch{k^k}{3^k*k!}}[/mm]
> = [mm]\bruch{(k+1)^{k+1}*3^k*k!}{3^{k+1}*(k+1)!*k^k}[/mm] =
> [mm]\bruch{(k+1)^k*(k+1)*3^k*k!}{3^k*3*k!*(k+1)*k^k}[/mm] =
> [mm]\bruch{(k+1)^k}{3*k^k}[/mm]
>
> = [mm]\bruch{(k+1)^k}{k^k}*\bruch{1}{3}= (\bruch{k+1}{k})^k*\bruch{1}{3}[/mm]
> = [mm](1+\bruch{1}{k})^k*\bruch{1}{3}[/mm] [ok] = [mm]\bruch{e}{3}[/mm] [notok]

Besser: [mm]... \longrightarrow \frac{e}{3}[/mm] für [mm]k\to\infty[/mm]

>
> [mm]\bruch{e}{3}<[/mm] 1 dh. absolut konvegent [ok]
>
> Und? Immerhin besser als der letzte Versuch?

Ja, sehr gut, aber schreibe zumindest im allerersten Schritt Betragstriche. Du kannst sie im nächsten Schritt dann weglassen, da alles positiv ist.

Es ist ja zu berechnen [mm]\lim\limits_{k\to\infty}\left|\frac{a_{k+1}}{a_k}\right|[/mm]

Das sollte immer kurz dastehen ...

>
> LG, WU))

Gruß

schachuzipus


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