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Koeffizient & Leibnizkriterium: Zeigen K.v.x^3 = {x \\ y} ist!
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 11:34 Mi 17.03.2010
Autor: Kerberos2008

Aufgabe
A6
b)
Es gilt [mm] (1+x)^{\bruch{1}{3}} [/mm] = 1 + [mm] \bruch{1}{3}x [/mm] - [mm] \bruch{1}{3}*\bruch{2}{6}x^2 [/mm] + [mm] \bruch{1}{3} [/mm] * [mm] \bruch{2}{6} [/mm] * [mm] \bruch{5}{9} x^3 [/mm] - [mm] \bruch{1}{3} [/mm] * [mm] \bruch{2}{6} [/mm] * [mm] \bruch{5}{9} [/mm] * [mm] \bruch{8}{12} x^4 \pm [/mm] ... ;
-1 < x < 1

Für welche dieser x lässt sich [mm] |(1+x)^{\bruch{1}{3}} [/mm] - (1 + [mm] \bruch{1}{3}x [/mm] - [mm] \bruch{1}{3}*\bruch{2}{6}x^2)| [/mm] mit dem Leibnizkriterium abschätzen und für welche davon ist der Betrag [mm] \le 10^{-3}? [/mm]

Rechne Sie außerdem nach, dass der Koeffizient von [mm] x^3 [/mm] mit [mm] \vektor{\bruch{1}{3} \\ 3} [/mm] übereinstimmt.


Den ersten Teil habe ich aufgelöst mittels Leibniz:

[mm] \varepsilon [/mm] = [mm] 10^{-3} [/mm]

[mm] |(1+x)^{\bruch{1}{3}} [/mm] - (1 + [mm] \bruch{1}{3}x [/mm] - [mm] \bruch{1}{3}*\bruch{2}{6}x^2)| \le b_{k+1} \le \varepsilon [/mm]

| [mm] b_{k+1} [/mm] | [mm] \le \varepsilon [/mm]

[mm] |\bruch{1}{3} [/mm] * [mm] \bruch{2}{6} [/mm] * [mm] \bruch{5}{9} x^3| \le \varepsilon [/mm]

[mm] |\bruch{5}{81}x^3| \le \varepsilon [/mm]

| [mm] x^3 [/mm] | [mm] \le \bruch{81}{5} [/mm] * [mm] \varepsilon [/mm]

x [mm] \le \wurzel[3]{\bruch{81}{5000}} [/mm]

x [mm] \le [/mm] 0,2530297996

Soweit die Umstellung zum 1. Teil!

Nun: Rechne Sie außerdem nach, dass der Koeffizient von [mm] x^3 [/mm] mit [mm] \vektor{\bruch{1}{3} \\ 3} [/mm] übereinstimmt.

Hierbei stehe ich auf dem Schlauch!

1. Ich nehme an das dieser Koeffizient gemeint ist: [mm] \bruch{1}{3} [/mm] * [mm] \bruch{2}{6} [/mm] * [mm] \bruch{5}{9} x^3 [/mm]
2. [mm] \vektor{\bruch{1}{3} \\ 3} [/mm] ist doch [mm] \vektor{n \\ k} [/mm] gemeint oder ? Habe ich mir aus der Binompyramide abgeleitet die ja auch mit [mm] \vektor{n \\ k} [/mm] dargestellt werden kann!

Wenn dem so wäre so würde mir dazu nur folgende Formel einfallen:

[mm] \vektor{\bruch{1}{3} \\ 3} [/mm] = [mm] \bruch{n!}{(n-k)*k!} [/mm]

[mm] \bruch{\bruch{1}{3}!}{(\bruch{1}{3}-3)*3!} [/mm]

Jedoch habe ich keine Idee, wie ich das berechnen sollte!


Wie kann ich dies nun nachweisen, das die Koeffizienten übereinstimmen ?

Ist die End - Schreibweise beim 1. Teil soweit korrekt oder muß ich noch aufrunden und nen größeres N angeben ? (Dies mußte ich bei anderen Aufgaben machen, jedoch würde ich hier höchstens n = 0,3 aufrunden)

        
Bezug
Koeffizient & Leibnizkriterium: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:55 Mi 17.03.2010
Autor: steppenhahn

Hallo!

> A6
>  b)
>  Es gilt [mm](1+x)^{\bruch{1}{3}}[/mm] = 1 + [mm]\bruch{1}{3}x[/mm] -
> [mm]\bruch{1}{3}*\bruch{2}{6}x^2[/mm] + [mm]\bruch{1}{3}[/mm] * [mm]\bruch{2}{6}[/mm]
> * [mm]\bruch{5}{9} x^3[/mm] - [mm]\bruch{1}{3}[/mm] * [mm]\bruch{2}{6}[/mm] *
> [mm]\bruch{5}{9}[/mm] * [mm]\bruch{8}{12} x^4 \pm[/mm] ... ;
>  -1 < x < 1
>  
> Für welche dieser x lässt sich [mm]|(1+x)^{\bruch{1}{3}}[/mm] - (1
> + [mm]\bruch{1}{3}x[/mm] - [mm]\bruch{1}{3}*\bruch{2}{6}x^2)|[/mm] mit dem
> Leibnizkriterium abschätzen und für welche davon ist der
> Betrag [mm]\le 10^{-3}?[/mm]
>  
> Rechne Sie außerdem nach, dass der Koeffizient von [mm]x^3[/mm] mit
> [mm]\vektor{\bruch{1}{3} \\ 3}[/mm] übereinstimmt.
>  
>
> Den ersten Teil habe ich aufgelöst mittels Leibniz:
>  
> [mm]\varepsilon[/mm] = [mm]10^{-3}[/mm]
>  
> [mm]|(1+x)^{\bruch{1}{3}}[/mm] - (1 + [mm]\bruch{1}{3}x[/mm] -
> [mm]\bruch{1}{3}*\bruch{2}{6}x^2)| \le b_{k+1} \le \varepsilon[/mm]
>  
> | [mm]b_{k+1}[/mm] | [mm]\le \varepsilon[/mm]
>  
> [mm]|\bruch{1}{3}[/mm] * [mm]\bruch{2}{6}[/mm] * [mm]\bruch{5}{9} x^3| \le \varepsilon[/mm]
>  
> [mm]|\bruch{5}{81}x^3| \le \varepsilon[/mm]
>  
> | [mm]x^3[/mm] | [mm]\le \bruch{81}{5}[/mm] * [mm]\varepsilon[/mm]
>  
> x [mm]\le \wurzel[3]{\bruch{81}{5000}}[/mm]
>  
> x [mm]\le[/mm] 0,2530297996
>  
> Soweit die Umstellung zum 1. Teil!

> Ist die End - Schreibweise beim 1. Teil soweit korrekt oder
> muß ich noch aufrunden und nen größeres N angeben ?
> (Dies mußte ich bei anderen Aufgaben machen, jedoch würde
> ich hier höchstens n = 0,3 aufrunden)


Dazu kann ich leider erstmal nichts sagen.

-----------


> Nun: Rechne Sie außerdem nach, dass der Koeffizient von
> [mm]x^3[/mm] mit [mm]\vektor{\bruch{1}{3} \\ 3}[/mm] übereinstimmt.
>  
> 1. Ich nehme an das dieser Koeffizient gemeint ist:
> [mm]\bruch{1}{3}[/mm] * [mm]\bruch{2}{6}[/mm] * [mm]\bruch{5}{9} x^3[/mm]


Genau, du hast zu zeigen:

[mm] $\bruch{1}{3} [/mm] * [mm] \bruch{2}{6} *\bruch{5}{9} [/mm] = [mm] \vektor{\frac{1}{3}\\3}$. [/mm]

Die Fakultäts-Formel nützt dir hier nichts.
Habt ihr in der Vorlesung irgendwelche Rechenregeln / Definitionen für den Binomialkoeffizienten kennen gelernt, die als "allgemeingültig" gekennzeichnet wurden?

Benutze ansonsten die zweite Rechenregel []
hier
oder schau' gleich []hier.

Übrigens handelt es sich bei der Aufgabe um die []Binomische Reihe.

Grüße,
Stefan

Bezug
                
Bezug
Koeffizient & Leibnizkriterium: Danke :) Binomische Reihe
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:25 Mi 17.03.2010
Autor: Kerberos2008

Dankeschön :)!

Ja die Binomische Reihe hatten wir, die habe ich irgendwie verdrängt!

Werd Sie mir nochmal ansehen denke damit sollte ich es gelöst bekommen! Da ich diese schon mal angewendet hatte!

Vielen Dank für die Links und die schnelle Antwort!



Bezug
        
Bezug
Koeffizient & Leibnizkriterium: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:20 So 21.03.2010
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
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