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Es ist folgendes zu zeigen:

Seien a(n) und b(n) Folgen und gelte

Lim[a(n)] = ♾️ und Lim[b(n)] = b

=> Lim[a(n)*b(n)] = ♾️


Mein Beweis:

Lim[a(n)] = ♾️, d.h. nach Definition der Folgendivergenz: Für alle C > 0, gibt es ein Index N, wobei für alle n ≥ N: |a(n)| > C gilt.

(Da b(n) nach Voraussetzung konvergiert gegen b, gilt dafür nach Definition das b(n) in dem offenen Intervall ]b - ε, b + ε[ liegt für alle n ≥ N2, wobei N2 der Index ist, ab der das gilt).

Insgesamt gilt für den Index N für alle n ≥ N:

|a(n)b(n)| = |a(n)| |b(n)| > C |b(n)| > C.

Nach Definition gilt also Lim[a(n)b(n)] = ♾️.

————

Ist mein Beweis korrekt?

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Dein Beweis ist nicht korrekt. Schon die Aussage ist falsch. Die Definition für a_n berücksichtigt nicht plus/Minus unendlich. Die Fälle b<0 und b=0 werden nicht berücksichtigt

2 Antworten

+1 Daumen

Deine Definition:

Lim[a(n)] = ♾️, d.h. nach Definition der Folgendivergenz: Für alle C > 0, gibt es ein Index N, wobei für alle n ≥ N: |a(n)| > C gilt.

Kann nicht so ganz stimmen. Oder bedeuten die Klammern [  ] in Lim[a(n)] = ♾️, auch

den Betrag. Nach dieser Definiton hätte man ja auch Lim[(-1)^n * n ] = ♾️, und das

wäre zumindest sehr ungewöhnlich.

Avatar von 289 k 🚀

Hier ist nochmal meine Lösung. Ich glaube handschriftlich ist es lesbarer :).

Ich hoffe mein Beweis ist jetzt verständlicher. Im Prinzip habe ich einfach die Definition der Folgendivergenz genutzt. Ist das so korrekt?

Übrigens der Beweis gilt für b_n > 0 für alle n! :)

IMG_6538.jpeg

Text erkannt:

Aufgabe: a) Grenzuvertsalz für Divergenz 1) Seien \( \left(a_{n}\right) k\left(b_{n}\right) \) reele Folgen, mit der Eigenschast:
\( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} a_{n}=\infty \wedge \lim \limits_{n \rightarrow \infty} b_{n}=b \Longrightarrow \lim \limits_{n \rightarrow \infty} a_{n} b_{n}=\infty \)
\( \left(a_{n} b_{n}\right) \) ist die
Beweis: produhtfolige
\( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} a_{n}=\infty \Leftrightarrow \forall K>0 \exists n_{0} \in \mathbb{N} \quad \forall n \geqslant n_{0}:\left|a_{n}\right|>K \)

Fir das Prodult, \( \exists n_{2} \in \mathbb{N} \) mit \( n_{2}=\max \left\{n_{0}, n_{1}\right\} \), wobei \( \forall n \geqslant n_{2} \) gilt:
D.h. \( \forall K>0 \exists n_{2} \in I N \quad \forall n \geq n_{2}:\left|a_{n} b_{n}\right|>K \Leftrightarrow\left(a_{n} b_{n}\right) \) divegiert bestinnt

Für \( b_{n}=0 \), würde gelten: \( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} a_{n} b_{n}=\underbrace{\lim a_{n}}_{=\infty} \underbrace{\lim b_{n}}_{=0} \) Für \( b_{n}=0 \), hann also \( \left(a_{n} b_{n}\right) \) entweder yegen 0 konvergieren, oder gegen \( \infty \) bestimut divergieren.

Eine falsche Aussage kann man nicht beweisen.

Warum ignorierst Du die Honweise von mathef und mir?

Die Aussage war:

Zeigen Sie: Wenn lim(a_n) = ♾️ und lim(b_n) = b > 0 => lim(a_n * b_n) = ♾️. Also das ist ein Satz der so im Skript stand. Hab mich vorhin vertan, da sollte b > 0 stehen, nicht b_n > 0.

Aber die Definition ist vermutlich doch so:

\( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} a_{n}=\infty \Leftrightarrow \forall K>0 \exists n_{0} \in \mathbb{N} \quad \forall n \geqslant n_{0}:   a_{n}>K \)

also ohne die Betragsstriche um an .

Und aus \( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} b_{n}=b \wedge b \gt 0 \)

kannst du ja schleißen, dass für hinreichend großes n jedenfalls

bn > 0 gilt.

Genau die Definition meinte ich, die ist auch nochmal in meinem Beweis (s.Bild).


Zu b_n > 0:

Ja weil sonst wäre es ja auch nicht dem Satz treu.

Aber ist mein Beweis denn für b_n > 0 korrekt, den ich da als Bild hochgeladen habe?

Mit den Betragsstrichen und ohne den Nachweis von bk>0

für hinreichend großes k halte ich den Beweis für falsch.

Ich hätte es so gemacht:  \( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} b_{n}=b \wedge b \gt 0 \).

Mit \(  \varepsilon = b   \) folgt mit der Def. von \( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} b_{n}=b  \)

\(  \exists n_{0} \in \mathbb{N} \quad \forall n \geqslant n_{0}:\left|b_{n}-b\right| < \varepsilon \),

also \(  -b < b_{n}-b < b \)      

bzw. \(  0 < b_{n} < 2b \)    ##         also wie versprochen:

Für n>n0 jedenfalls  2b > bn > 0.

Und aus der anderen Voraussetzung  \( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} a_{n}=\infty \)

folgt mit der richtigen Definition

\( \forall K>0 \exists n_{1} \in \mathbb{N} \quad \forall n \geqslant n_{1}:   a_{n}>K \).      #

Das zwischen xxxxxxxx und   xxxxxxxxx gehört nicht zur
Lösung, ich vermute aber, es macht dir deutlich wie ich drauf gekommen bin.

xxxxxxxxxxxxxxx

Was du beweisen sollst, ist ja

\( \forall K>0 \exists n_{2} \in \mathbb{N} \quad \forall n \geqslant n_{1}:   a_{n}\cdot b_n >K \).

Wäre also anzunehmen man habe ein K>0.

Dann würde aus a_{n}>K

wegen bn>0 zumindest folgen \( a_{n}\cdot b_n >K\cdot b_n \).

Nun hatten wir aber oben schon gesehen : Für n>no gilt bn < 2b.

Um auf      \( a_{n}\cdot b_n >K \) zu kommen, bräuchte man

aafangs    \(    a_{n}  > \frac{K}{b_n }   \)   xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx


Also kann man so argumentieren  Sei K>0.

Dann ist auch \( \frac{K}{2b } >0  \) und wegen # gilt

\(  \exists n_{1} \in \mathbb{N} \quad \forall n \geqslant n_{1}:   a_{n}> \frac{K}{2b } \) 

Mit deiner Ideen \( n_{2}=\max \left\{n_{0}, n_{1}\right\} \) hat man dann

für n>n2

==> \(    a_{n}\cdot b_n > \frac{K\cdot b_n}{2b }   \) ###  und    2b > bn > 0

Und wegen \( \frac{K\cdot bn}{2b } = K\cdot \frac{ bn}{2b }  \)

Und wegen 2b > bn > 0 gilt \(  \frac{ bn}{2b } < 1 \)

Also kannst du ### fortsetzen zu

\(    a_{n}\cdot b_n > \frac{K\cdot bn}{2b } > K  \)    q.e.d.

Du schreibst (b_n)/(2b)<1, benutzt direkt hinterher die umgekehrte Ungleichung.

Da hast du recht, ich schau mal, ob das reparabel ist.

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Wenn \(b_n \to b>0\), kann man ein \(M \in \N\) wählen ( zu \(\epsilon=b/2\)) mit

$$n \geq M \Rightarrow b_n\geq b/2$$

Um \(a_nb_nn \to \infty\) zu zeigen, wei \(c>0\) gegeben. Wegen \(a_n \to \infty\) können wir \(N \in \N\) wählen, so dass

$$n \geq N \Rightarrow a_n \geq 2c/b$$

Damit folgt:

$$\forall n \in \N: \quad n \geq \max\{N,M\} \Rightarrow a_nb_n \geq \frac{2c}{b}\frac{b}{2}=c$$

Avatar von 14 k

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