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Konvergenz alternierende Reihe: Welche Methode
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:45 So 28.11.2010
Autor: BarneyS

Aufgabe
Zu Zeigen: [mm] \summe_{n=0}^{\infty} (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm] konvergiert absolut für jedes $x [mm] \in \IR$ [/mm]



Hallo, kurze Frage zur Herangehensweise:

reicht es, wenn ich zeige, dass [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| < 1[/mm] mit [mm]b_n= (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm]?

Oder muss ich das Leibnizkriterium anwenden und zeigen, dass [mm] $b_n$ [/mm] eine positive monoton fallende Nullfolge ist?

Vielen Dank!

        
Bezug
Konvergenz alternierende Reihe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:00 So 28.11.2010
Autor: fencheltee


> Zu Zeigen: [mm]\summe_{n=0}^{\infty} (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm]
> konvergiert absolut für jedes [mm]x \in \IR[/mm]
>  
> Hallo, kurze Frage zur Herangehensweise:
>  
> reicht es, wenn ich zeige, dass
> [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| < 1[/mm]

nein, du musst ein q finden, so dass gilt:
[mm] \limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| \le [/mm] q<1

> mit [mm]b_n= (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm]?
>  
> Oder muss ich das Leibnizkriterium anwenden und zeigen,
> dass [mm]b_n[/mm] eine positive monoton fallende Nullfolge ist?

also für mich ist [mm] b_n [/mm] nicht positiv

>  
> Vielen Dank!

gruß tee

Bezug
                
Bezug
Konvergenz alternierende Reihe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:17 So 28.11.2010
Autor: BarneyS


> > Zu Zeigen: [mm]\summe_{n=0}^{\infty} (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm]
> > konvergiert absolut für jedes [mm]x \in \IR[/mm]
>  >  
> > Hallo, kurze Frage zur Herangehensweise:
>  >  
> > reicht es, wenn ich zeige, dass
> > [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| < 1[/mm]
> nein, du musst ein q finden, so dass gilt:
>  [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| \le[/mm]
> q<1
>  > mit [mm]b_n= (-1)^n\bruch{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]?

>  >  

Danke erstmal für die Antwort.

Aber was bringt mir denn hier das q? Bzw. wo ist der Unterschied zu dem, was ich vorgeschlagen habe.

Wenn ich es ausrechne, komme ich auf folgendes:
[mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right|=\limes_{n\rightarrow\infty}\left| -\bruch{x^2}{4n^2+6n+2} \right|=0<1[/mm]. Also konvergent.


> > Oder muss ich das Leibnizkriterium anwenden und zeigen,
> > dass [mm]b_n[/mm] eine positive monoton fallende Nullfolge ist?
>  also für mich ist [mm]b_n[/mm] nicht positiv

Ich habe das mit dem Leibnizkriterium falsch dargestellt.
Wenn, dann muss man zeigen, dass [mm]a_n= \bruch{x^{2n}}{(2n)!}[/mm] eine positive, monoton fallende Nullfolge ist und nicht [mm] $b_n$. [/mm]

Würde das ein richtiger Lösungsweg sein?

Grüße,
Barney

Bezug
                        
Bezug
Konvergenz alternierende Reihe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:29 So 28.11.2010
Autor: schachuzipus

Hallo BarneyS,


> > > Zu Zeigen: [mm]\summe_{n=0}^{\infty} (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm]
> > > konvergiert absolut für jedes [mm]x \in \IR[/mm]
>  >  >  
> > > Hallo, kurze Frage zur Herangehensweise:
>  >  >  
> > > reicht es, wenn ich zeige, dass
> > > [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| < 1[/mm]
> > nein, du musst ein q finden, so dass gilt:
>  >  [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| \le[/mm]
> > q<1
>  >  > mit [mm]b_n= (-1)^n\bruch{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]?

>  >  >  
> Danke erstmal für die Antwort.
>  
> Aber was bringt mir denn hier das q? Bzw. wo ist der
> Unterschied zu dem, was ich vorgeschlagen habe.
>  
> Wenn ich es ausrechne, komme ich auf folgendes:
>  [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right|=\limes_{n\rightarrow\infty}\left| -\bruch{x^2}{4n^2+6n+2} \right|=0<1[/mm].
> Also konvergent.
>  
>
> > > Oder muss ich das Leibnizkriterium anwenden und zeigen,
> > > dass [mm]b_n[/mm] eine positive monoton fallende Nullfolge ist?
>  >  also für mich ist [mm]b_n[/mm] nicht positiv
>  
> Ich habe das mit dem Leibnizkriterium falsch dargestellt.
>  Wenn, dann muss man zeigen, dass [mm]a_n= \bruch{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]
> eine positive, monoton fallende Nullfolge ist und nicht
> [mm]b_n[/mm].

Kannst du zeigen, dass das für alle [mm]x\in\IR[/mm] gilt??

Das Quotientenkriterium ist doch hier ganz einfach.

Du hast [mm]\sum\limits_{n=0}^{\infty}a_n[/mm] mit [mm]a_n=(-1)^n\cdot{}\frac{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]

Nach QK ist zu berechnen:

[mm]\lim\limits_{n\to\infty}\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|[/mm]

Für [mm]x\neq 0[/mm] ist [mm]\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\left|\frac{x^{2n+2}}{(2n+2)!}\cdot{}\frac{(2n)!}{x^{2n}}\right|=|x^2|\cdot{}\frac{1}{(2n+1)(2n+2)}[/mm]

Und wogegen strebt das für [mm]n\to\infty[/mm] und was sagt das QK dazu?

Ist das von x abh.?

Für [mm]x=0[/mm] gilt was?

>  
> Würde das ein richtiger Lösungsweg sein?

Ja, aber das must du erstmal zeigen ...

>  
> Grüße,
>  Barney

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                
Bezug
Konvergenz alternierende Reihe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:37 So 28.11.2010
Autor: BarneyS


> Hallo BarneyS,
>  
>
> > > > Zu Zeigen: [mm]\summe_{n=0}^{\infty} (-1)^n\bruch{(x^{2n})}{(2n)!}[/mm]
> > > > konvergiert absolut für jedes [mm]x \in \IR[/mm]
>  >  >  >  
> > > > Hallo, kurze Frage zur Herangehensweise:
>  >  >  >  
> > > > reicht es, wenn ich zeige, dass
> > > > [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| < 1[/mm]
> > > nein, du musst ein q finden, so dass gilt:
>  >  >  [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right| \le[/mm]
> > > q<1
>  >  >  > mit [mm]b_n= (-1)^n\bruch{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]?

>  >  >  >  
> > Danke erstmal für die Antwort.
>  >  
> > Aber was bringt mir denn hier das q? Bzw. wo ist der
> > Unterschied zu dem, was ich vorgeschlagen habe.
>  >  
> > Wenn ich es ausrechne, komme ich auf folgendes:
>  >  [mm]\limes_{n\rightarrow\infty}\left| \bruch{(b_{n+1})}{b_n} \right|=\limes_{n\rightarrow\infty}\left| -\bruch{x^2}{4n^2+6n+2} \right|=0<1[/mm].
> > Also konvergent.
>  >  
> >
> > > > Oder muss ich das Leibnizkriterium anwenden und zeigen,
> > > > dass [mm]b_n[/mm] eine positive monoton fallende Nullfolge ist?
>  >  >  also für mich ist [mm]b_n[/mm] nicht positiv
>  >  
> > Ich habe das mit dem Leibnizkriterium falsch dargestellt.
>  >  Wenn, dann muss man zeigen, dass [mm]a_n= \bruch{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]
> > eine positive, monoton fallende Nullfolge ist und nicht
> > [mm]b_n[/mm].
>  
> Kannst du zeigen, dass das für alle [mm]x\in\IR[/mm] gilt??
>  
> Das Quotientenkriterium ist doch hier ganz einfach.
>  
> Du hast [mm]\sum\limits_{n=0}^{\infty}a_n[/mm] mit
> [mm]a_n=(-1)^n\cdot{}\frac{x^{2n}}{(2n)!}[/mm]
>  
> Nach QK ist zu berechnen:
>  
> [mm]\lim\limits_{n\to\infty}\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|[/mm]
>  
> Für [mm]x\neq 0[/mm] ist
> [mm]\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\left|\frac{x^{2n+2}}{(2n+2)!}\cdot{}\frac{(2n)!}{x^{2n}}\right|=|x^2|\cdot{}\frac{1}{(2n+1)(2n+2)}[/mm]
>
> Und wogegen strebt das für [mm]n\to\infty[/mm] und was sagt das QK
> dazu?
>  
> Ist das von x abh.?
>  
> Für [mm]x=0[/mm] gilt was?

Es strebt gegen 0, egal wie groß x ist. Das QK sagt dazu konvergent.
Für x = 0 ist die ganze Summe = 0 und damit auch konvergent.
richtig?

Bezug
                                        
Bezug
Konvergenz alternierende Reihe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:40 So 28.11.2010
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,



> Es strebt gegen 0, egal wie groß x ist. Das QK sagt dazu
> konvergent. [ok]
>  Für x = 0 ist die ganze Summe = 0 und damit auch
> konvergent. [ok]
>  richtig?

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                                
Bezug
Konvergenz alternierende Reihe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:55 So 28.11.2010
Autor: BarneyS

Ok, danke für die Hilfe.
Allerdings hätte doch ein einfaches "Ja" auf die erste Frage in meinem Ursprungspost gereicht, womit sich dann ja auch die zweite Frage erübrigt hätte.

Ist nicht böse gemeint, aber die Antwort war etwas umständlich.

Ich verstehe immer noch nicht, warum fencheltee schreibt, dass mein Ansatz nicht richtig sei??

Naja, egal...

Grüße,
Barney

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