matheraum.de
Raum für Mathematik
Offene Informations- und Nachhilfegemeinschaft

Für Schüler, Studenten, Lehrer, Mathematik-Interessierte.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Schulmathe
  Status Primarstufe
  Status Mathe Klassen 5-7
  Status Mathe Klassen 8-10
  Status Oberstufenmathe
    Status Schul-Analysis
    Status Lin. Algebra/Vektor
    Status Stochastik
    Status Abivorbereitung
  Status Mathe-Wettbewerbe
    Status Bundeswettb. Mathe
    Status Deutsche MO
    Status Internationale MO
    Status MO andere Länder
    Status Känguru
  Status Sonstiges

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Weitere Fächer:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
StartseiteMatheForenFolgen und ReihenKonvergenz einer unendlichen R
Foren für weitere Schulfächer findest Du auf www.vorhilfe.de z.B. Deutsch • Englisch • Französisch • Latein • Spanisch • Russisch • Griechisch
Forum "Folgen und Reihen" - Konvergenz einer unendlichen R
Konvergenz einer unendlichen R < Folgen und Reihen < eindimensional < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Folgen und Reihen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Konvergenz einer unendlichen R: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:59 Di 08.02.2005
Autor: Olli80

Hallo,

ich bin neu hier und habe bei folgender Aufgabe ein Problem:

Geben Sie an, für welche q  [mm] \in \IR [/mm] die unendliche Reihe

[mm] \summe_{k=0}^{ \infty} \bruch{(2-q)^{k+2}\*(2+q)^{k}}{1000} [/mm]

konvergiert und bestimmen Sie in diesem Fall den Grenzwert in Abhängigkeit von q.

Mein Lösungsansatz führt mich zu:

[mm] \bruch{1}{1000} \summe_{k=0}^{ \infty} (4-4q-q^{2}) \*(4-q^{2})^{k} [/mm]

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand helfen kann.

Olli

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

        
Bezug
Konvergenz einer unendlichen R: Weitere Umformungen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:22 Di 08.02.2005
Autor: Loddar

Hallo Olli,

[willkommenmr] !!

Und als Neuling auch fast alles richtig gemacht! [daumenhoch]


> Geben Sie an, für welche q  [mm]\in \IR[/mm] die unendliche Reihe
> [mm]\summe_{k=0}^{ \infty} \bruch{(2-q)^{k+2}\*(2+q)^{k}}{1000}[/mm]
> konvergiert und bestimmen Sie in diesem Fall den Grenzwert
> in Abhängigkeit von q.
>  
> Mein Lösungsansatz führt mich zu:
> [mm]\bruch{1}{1000} \summe_{k=0}^{ \infty} (4-4q-q^{2}) \*(4-q^{2})^{k}[/mm]

[ok] Das sieht doch schon mal ganz gut aus.
Den Ausdruck [mm] $4-4q-q^{2}$ [/mm] kannst Du ebenfalls vor das Summenzeichen ziehen; er ist ja unabhängig von der Zählervariable $k$.

Damit haben wir:
[mm]\bruch{4-4q-q^{2}}{1000} \summe_{k=0}^{\infty} (4-q^{2})^{k} [/mm]

Damit unsere Reihe überhaupt konvergiert, ist es erforderlich daß die einzelnen Glieder der Reihe eine Nullfolge darstellen (notwendiges Kriterium).

Es muß also gelten
[mm] $\limes_{k\rightarrow\infty} a_k [/mm] \ = \ [mm] \limes_{k\rightarrow\infty} (4-q^{2})^{k} [/mm] \ = \ 0$

Dabei handelt es sich hier ja um eine geometrische Folge.
Diese ist genau dann eine Nullfolge, wenn gilt:
[mm] $\left| \ 4-q^{2} \ \right| [/mm] \ < \ 1$     [mm] $\gdw$ [/mm]     $-1 \ < \ [mm] 4-q^2 [/mm] \ < \ +1$

Dies' also nun nach $q$ umformen.
Kommst Du nun alleine weiter?
Poste doch einfach mal Deine weiteren Ergebnisse, wenn Du möchtest ...

Gruß
Loddar


Bezug
                
Bezug
Konvergenz einer unendlichen R: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:40 Di 08.02.2005
Autor: Olli80

Hallo Loddar,

wenn ich -1 < 4 - [mm] q^{2} [/mm] < 1 berechne, erhalte ich ja folgendes Intervall:

] [mm] \wurzel{3}; \wurzel{5}[ [/mm]

Damit kann ich irgendwie nix anfangen :-(

Gruß

Olli

Bezug
                        
Bezug
Konvergenz einer unendlichen R: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:12 Di 08.02.2005
Autor: Loddar

Hallo Olli!

> wenn ich -1 < 4 - [mm]q^{2}[/mm] < 1 berechne, erhalte ich ja
> folgendes Intervall: [mm] \red{|q|} \ \in \ ] \ \wurzel{3}; \wurzel{5} \ [ [/mm]

Damit hast Du ja bereits (fast) ermittelt, für welche $q$ Deine unendliche Reihe konvergiert, nämlich für [mm] $\wurzel{3} [/mm] \ < \ |q| \ < \ [mm] \wurzel{5}$ [/mm]


Für die (unendliche) geometrische Reihe existiert folgender Grenzwert für $|x| < 1$:  [mm] $\summe_{n=0}^{\infty} x^n [/mm] \ = \ [mm] \bruch{1}{1-x}$ [/mm]

Damit kannst Du nun auch Deinen Grenzwert der Reihe ermitteln, wenn Du für $x$ nun [mm] $4-q^2$ [/mm] einsetzt und das mit unserem Bruch vor dem Summenzeichen zusammenfaßt.


Loddar


Bezug
                                
Bezug
Konvergenz einer unendlichen R: Lösung?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:35 Di 08.02.2005
Autor: Olli80

Hallo Loddar,

ich habe mich zwischenzeitlich auch weiter mit meinem Problem beschäftigt.

Für

[mm] \limes_{n\rightarrow\infty} [/mm] =  [mm] \bruch{4-4q-q^{2}}{1000} \summe_{k=0}^{\infty} (4-q^{2})^{k} [/mm]  erhalte ich:

[mm] \begin{cases} \bruch{4-4q-q^{2}} {1000} / 1-(4-q^{2}), & \mbox{für } \wurzel{3} \ < \ |q| \ < \ \wurzel{5} \\ \infty, & \mbox{für } 4-q^{2} \ge \wurzel{5} und \bruch{4-4q-q^{2}}{1000} \ge 0 \end{cases} [/mm]

Viele Grüße

Olli

Bezug
                                        
Bezug
Konvergenz einer unendlichen R: Kleiner Fehler
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:06 Di 08.02.2005
Autor: Max

Wegen der Konvention "Punktrechnung vor Strichrechnung" solltest du noch eine Klammer im Nenner setzten ;-) Also [mm] $\frac{4-4q-q^2}{1000}/\left( 1- (4-q^2)\right) [/mm] = [mm] \frac{4-4q-q^2}{1000(q^2-3)}$ [/mm]

Gruß Brackhaus

Bezug
                                                
Bezug
Konvergenz einer unendlichen R: Dankeschön
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:14 Di 08.02.2005
Autor: Olli80

Hallo,

danke an Loddar und Brackhaus für die schnelle und verständliche Hilfe.

Viele Grüße

Olli

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Folgen und Reihen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.schulmatheforum.de
[ Startseite | Forum | Wissen | Kurse | Mitglieder | Team | Impressum ]