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Aufgabe:

Zeige die folgenden Aussagen:

a. Die Folge \( \left(s_{n}\right)_{n \in \mathbb{N}} \) mit \( s_{n}:=\sum \limits_{k=0}^{n} \frac{1}{k !} \) ist konvergent.

b. Die Folge \( \left(t_{n}\right)_{n \in \mathbb{N}} \) mit \( t_{n}:=\left(1+\frac{1}{n}\right)^{n} \) ist konvergent.

c. Die Grenzwerte von \( \left(s_{n}\right)_{n \in \mathbb{N}} \) und \( \left(t_{n}\right)_{n \in \mathbb{N}} \) stimmen überein.

Wie nennen den Grenzwert von \( \left(s_{n}\right)_{n \in \mathbb{N}} \) und \( \left(t_{n}\right)_{n \in \mathbb{N}} \) die Eulersche Zahl e.

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Tipp zu c)

Eulersche Zahl in Wikipedia ansehen. Ausserdem "Binomische Formel" dort https://de.wikipedia.org/wiki/Binomische_Formeln#H.C3.B6here_Potenzen_und_Faktorisierungen_von_Potenzsummen

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Hi, Teil (a) geht leicht mit dem Quotientenkriterium.

Teil (b) kann man so machen

$$ \left(  1 + \frac{1}{n} \right)^n = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} \frac{1}{n^k} \le \sum_{k=0}^n \frac{1}{k!} \le 1 + 2 \left(  \sum_{k=0}^n \frac{1}{2^k} - 1 \right) = $$  $$1 + 2\left(  \frac{1 - \frac{1}{2^{n+1}}}{1-\frac{1}{2}} - 1 \right) \le 3  $$

Jetzt muss man noch zeigen das die Folge monoton wachsend ist, dann hat man die Konvergenz gezeigt.

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