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Konvergenz von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 02:47 Fr 05.08.2011
Autor: kushkush

Aufgabe
Man untersuche die folgenden Reihen auf Konvergenz bzw. Divergenz:


1. [mm] $\sum_{n\ge 1} \frac{n!}{n^{n}}$ [/mm]

2. [mm] $\sum_{n\in \IN} n^{4} [/mm] / [mm] 3^{n}$ [/mm]

3.$ [mm] \sum_{n\ge 1} \frac{3^{n}n!}{n^{n}}$ [/mm]

4. [mm] \sum_{n\in \IN} \frac{n+4}{n^{2}-3n+1}$ [/mm]

Hallo,


1. Mit dem Quotientenkriterium folgt: [mm] $|\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}| [/mm] < 1$ also konvergent.

2. Mit dem Quot. [mm] $|(n+1)^{4} [/mm] / [mm] 3n^{4}|< [/mm] 1$ , also konvergent

3. Qutoientenkriterium liefert : [mm] $\frac{3n^{n}}{(n+1)^{n}} [/mm] < 1 $ also divergent

4. mit Quot. bekommt man $| [mm] \frac{n^{3}...}{n^{2}...}| [/mm] < 1 $ also divergent.


Ist das so richtig?


Danke für jegliche Hilfestellung.


Gruss
kushkush

        
Bezug
Konvergenz von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:51 Fr 05.08.2011
Autor: abakus


> Man untersuche die folgenden Reihen auf Konvergenz bzw.
> Divergenz:
>  
>
> 1. [mm]\sum_{n\ge 1} \frac{n!}{n^{n}}[/mm]
>  
> 2. [mm]\sum_{n\in \IN} n^{4} / 3^{n}[/mm]
>
> 3.[mm] \sum_{n\ge 1} \frac{3^{n}n!}{n^{n}}[/mm]
>  
> 4. [mm]\sum_{n\in \IN} \frac{n+4}{n^{2}-3n+1}$[/mm]
>  Hallo,
>  
>
> 1. Mit dem Quotientenkriterium folgt:
> [mm]|\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}| < 1[/mm] also konvergent.
>
> 2. Mit dem Quot. [mm]|(n+1)^{4} / 3n^{4}|< 1[/mm] , also konvergent
>  
> 3. Qutoientenkriterium liefert : [mm]\frac{3n^{n}}{(n+1)^{n}} < 1[/mm]
> also divergent
>  
> 4. mit Quot. bekommt man [mm]| \frac{n^{3}...}{n^{2}...}| < 1[/mm]
> also divergent.
>
>
> Ist das so richtig?

Du hast das Quotientenkriterium nicht verstanden.
Du musst eine konkrete Zahl q<1 angeben können, sodass
Quotient [mm] \le [/mm] q<1 gilt.
Nach deiner Argumentation wäre auch die harmonische Reihe
[mm]\sum_{n\in \IN} \frac{1}{n}$[/mm] konvergent, denn
|n/(n+1)| ist kleiner als 1.
Es ist aber bekannt, dass sie divergiert.
Gruß Abakus

>  
>
> Danke für jegliche Hilfestellung.
>  
>
> Gruss
>  kushkush


Bezug
                
Bezug
Konvergenz von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:11 Fr 05.08.2011
Autor: kushkush

Hallo abakus,


> falsch

Wenn ich das q über den Grenzwert erhalte, dann ist es richtig  odeR?

1. [mm] $|\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}| \le \frac{1}{2} [/mm] < 1 $

2. [mm] $\lim_{n\rightarrow \infty} |(n+1)^{4} [/mm] / [mm] 3n^{4}| \rightarrow \frac{1}{3} [/mm] < 1 $

3. [mm] $\lim_{n\rightarrow \infty} |\frac{3n^{n}}{(n+1)^{n}}| \rightarrow [/mm]  3  $

also divergent

4. [mm] $\lim _{n\rightarrow \infty} [/mm] | [mm] \frac{n^{3}...}{n^{2}...}| \rightarrow \infty [/mm] > 1  $ also divergent



So besseR?



> GruB abakus

Danke!



Gruss
kushkush

Bezug
                        
Bezug
Konvergenz von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:19 Fr 05.08.2011
Autor: kamaleonti

Moin kushkush,
> > falsch
>  
> Wenn ich das q über den Grenzwert erhalte, dann ist es
> richtig  odeR?
>
> 1. [mm]|\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}| \le \frac{1}{2} < 1[/mm]

Es gilt sogar [mm] \frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}\to\frac{1}{e}, n\to\infty. [/mm]

>  
> 2. [mm]\lim_{n\rightarrow \infty} |(n+1)^{4} / 3n^{4}| \rightarrow \frac{1}{3} < 1[/mm]

[ok]

>  
> 3. [mm]\lim_{n\rightarrow \infty} |\frac{3n^{n}}{(n+1)^{n}}| \rightarrow 3 [/mm]

[notok]
Wie oben gilt [mm] \frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}\to\frac{1}{e},n\to\infty, [/mm] also [mm] \frac{3n^{n}}{(n+1)^{n}}\to\frac{3}{e}>1, n\to\infty [/mm]

>  
> also divergent[ok]
>  
> 4. [mm]\lim _{n\rightarrow \infty} | \frac{n^{3}...}{n^{2}...}| \rightarrow \infty > 1 [/mm] [notok]

Die Reihe ist divergent, aber mit dem QK kann man das nicht so gut zeigen. Besser eine divergente Minorante finden.

LG


Bezug
                                
Bezug
Konvergenz von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:07 Fr 05.08.2011
Autor: kushkush

Hallo kamaleonti,


> 1; 3  :  [mm] \frac{n^{n}}{(n+1)^{n}} [/mm]




[mm] $\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}} [/mm] = [mm] \frac{1}{(1+\frac{1}{n})^{n}} [/mm] $  und mit [mm] $\lim [/mm] _{n [mm] \rightarrow \infty} (1+\frac{1}{n})^{n} \rightarrow [/mm] e $ ...



> Die Reihe ist divergent, aber mit dem QK kann man das nicht so gut zeigen



[mm] $|\frac{n+4}{n^{2}-3n+1}| [/mm] > [mm] \frac{n+\frac{3}{2}}{(n+\frac{3}{2})^{2}} [/mm] = [mm] \frac{1}{n+\frac{3}{2}} [/mm] $

und die harmonische Reihe ist eine Majorante für  [mm] $\sum \frac{1}{n+\frac{3}{2}}$ [/mm] oder Integraltestsatz.



So ok?


> LG

Danke sehr!


Gruss
kushkush

Bezug
                                        
Bezug
Konvergenz von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:13 Fr 05.08.2011
Autor: abakus


> Hallo kamaleonti,
>  
>
> > 1; 3  :  [mm]\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}}[/mm]
>
>
>
>
> [mm]\frac{n^{n}}{(n+1)^{n}} = \frac{1}{(1+\frac{1}{n})^{n}}[/mm]  
> und mit [mm]\lim _{n \rightarrow \infty} (1+\frac{1}{n})^{n} \rightarrow e[/mm]
> ...
>  
>
>
> > Die Reihe ist divergent, aber mit dem QK kann man das nicht
> so gut zeigen
>  
>
>
> [mm]|\frac{n+4}{n^{2}-3n+1}| > \frac{n-\frac{3}{2}}{(n-\frac{3}{2})^{2}} = \frac{1}{n+\frac{3}{2}}[/mm]
>  
> und die harmonische Reihe ist eine Majorante für  [mm]\sum \frac{1}{n+\frac{3}{2}}[/mm]
> oder Integraltestsatz.
>
>
>
> So ok?

Ja.

Ich hätte noch eine andere Variante, ich würde hier den Zähler beibehalten und den Nenner auf [mm] n^2+4n [/mm] vergrößern (für [mm] n\ge [/mm] 1 ist [mm] n^2-3n+1 [/mm] immer kleiner als [mm] n^2+4n). [/mm]
Gruß Abakus

>
>
> > LG
>
> Danke sehr!
>  
>
> Gruss
>  kushkush


Bezug
                                                
Bezug
Konvergenz von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:16 Fr 05.08.2011
Autor: kushkush

Hallo abakus,


> nicht ganz

> Meine Abschätzung

Ok!!!


> GruB abakus

Danke!!

Gruss
kushkush

Bezug
                                                        
Bezug
Konvergenz von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:20 Fr 05.08.2011
Autor: abakus


> Hallo abakus,
>  
>
> > nicht ganz
>  
> > Meine Abschätzung
>  
> Ok!!!

Hallo,
ich habe meine Antwort verbessert. Deine Abschätzung ist OK (Zähler verkleinern, Nenner Vergrößern).
Gruß Abakus

>
>
> > GruB abakus
>  Danke!!
>  
> Gruss
>  kushkush


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