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Ich habe folgende Potenzreihe:

 \( \sum \limits_{n=0}^{\infty} a_{n} z^{n} \quad \) mit \( \quad a_{n}:=\left\{\begin{array}{ll}\frac{1}{1+n^{2}} & \text { für } n \text { gerade } \\ \frac{1}{\sqrt{3^{n}+n}} & \text { für n ungerade }\end{array}\right. \)

und soll den Radius daraus bestimmen.


Meine Idee:

Ich mache 2 Potenzreihen daraus, und der kleinere Radius ist mein Konvergenzradius.

einmal setze ich für ungerade n n=2k und einmal setze ich für gerade n n=(2k+1)

\( \frac{1}{1+\left(2 k^{2}\right)} \quad \) mit \( \quad \lim \limits _{ k \rightarrow \infty } \left|\frac{a_{n+1}}{a_{n}}\right| \)


doch für n= 2k+1 komme ich nicht wirklich weiter:

Laut TR sollte hierfür ein Wert von 1/sqrt(3) herauskommen. also wäre dieser Radius sqrt(3).

Doch leider hänge ich an dieser Stelle.

Rechnung für n=2k+1 An dieser Stelle hänge ich fest.

Stimmt das was ich da tue überhaupt?, und wie komme ich auf die 1/sqrt(3)

Sollte alles stimmen ist der Konvergenzradius 1, denn sqrt(3)>1.

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1 Antwort

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Beste Antwort
Wenn du den kleineren der beiden Radius angibst, solltest du eigentlich auf der sicheren Seite sein.

 

Die auf 2k+1 folgende ungerade Zahl ist 2k+3. nicht +2. Das solltest du korrigieren

Bei deinem letzten Bruch kannst du auf jeden Fall die Wurzel über den ganzen Bruchstrich ziehen.

Dann hast du

√((3^{2k} *3) / (3^{2k}*3^3 ))

          |kürzen

√(3/3^3 ) = √(1/3^2 )

         |oben und unten Wurzel separat ziehen

= 1/3

 

Was du nun damit genau anfangen kannst, musst du irgendwie mit der Theorie im Skript in Zusammenhang bringen.
Avatar von 162 k 🚀
ich komme nochmals zurück auf den letzten Bruch auf dem Bild.

Die  unter der wurzel steht ja zusätzlich auch noch (2k+1)/(2k+2). Darf dies einfach vernachlässigt werden??

Laut TR sollte jedoch 1/sqrt(3) herauskommen?. Die Interpretation daraus ist kein Problem. Der Kehrwert daraus bildet den Radius

Im Vergleich zu 3^k ist k tatsächlich vernachlässigbar.

Wenn du das beweisen musst, kannst du als Erstes eine Summe von 2 Brüchen draus machen. 3^{2k+1} über dem Nenner + (2k+1) über dem Nenner. Der 2. Summand geht gegen 0.

Nochmals: 2k+2 musst du konsequent mit 2k+3 ersetzen, da du ungerade n betrachtest und 2k+2 gerade ist. Und dann kommt 1/3 und nicht 1/√3 raus. (Hoffentlich auch mit dem TR)

Ah. Ok. überleg dir das nochmals.

bk = a(2k+1)

bk+1 = a2(k+1)+1 = a2k+3

Nun dividierst du bk+1 durch bk

Ah, jetzt habe ich es begriffen.

Super, vielen Dank !!

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