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ich habe eine Frage zur folgenden Potenzreihe:

$$ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} $$

Laut Skript konvergiert sie. Wenn ich rechne kommt das hier raus:

$$ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{1}{n!} \cdot x^{n} $$

Jetzt benutze ich das Quotientenkriterium:

$$ \lim_{n \rightarrow \infty} \frac{n!}{(n+1)!} = \lim_{n \rightarrow \infty} \frac{1}{n+1} = \lim_{n \rightarrow \infty} \frac{n}{n} \frac{\frac{1}{n}}{(1+\frac{1}{n})} = \lim_{n \rightarrow \infty} \frac{0}{(1+0)!} = 0$$

Dadurch ist doch der Radius = 0. Oder?!?

In der Lösung geht das ganze aber gegen undendlich. Da wurde der Nenner und Zähler im Quot.-Krit. vertauscht, so dass unendlich rauskommt. Statt a_n+1/a_n wurde also a_n/a_n+1 benutzt.

$$ \frac{\frac{1}{n!}}{\frac{1}{(n+q)!}} = \frac{(n+1)!}{n!} = \frac{n+1}{1} \xrightarrow{ N \to \infty } \infty $$

Kann das jemand nachvollziehen?

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3 Antworten

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Beste Antwort

Hallo  wolfffi,

in deinem Skript wurde der Konvergenzradius berechnet mit R = lim(n->oo) |an/an+1| = ∞ d.h. die Reihe konvergiert für alle x.

https://de.wikipedia.org/wiki/Konvergenzradius#Quotientenkriterium

Avatar von 11 k

Dankeschön :)

Hab es nun kapiert - yayyyy

Beste Antwort, da am schnellsten gewesen.

+1 Daumen

Schau mal dort:

https://de.wikipedia.org/wiki/Konvergenzradius#Bestimmung_des_Konvergenzradius

Wenn du sofort den Konvergenzradius haben willst, nimmst du den

Limes  von  an / an+1 .

Du hattest vermutlich das Konv.kriterium für "normale" Reihen, also keine Pot.reihen im Kopf.

Avatar von 289 k 🚀
+1 Daumen

du hast zwei Möglichkeiten:

1) betrachte die Reihe als Potenzreihe

dann kann der Konvergenzradius  mithilfe von r=lim n --->∞ |a(n)/a(n+1)|

berechnet werden. Hierbei ist an alles ohne x^n

(Siehe mustetlöing)

2) du betrachtest die Reihe allgemein, daher a(n) beinhaltet nun auch den Faktor x^n. Dann verwendet du das normale Quotienten Kriterium q=|a(n+1)/a(n)|.

Damit die Reihe sicher konvergiert muss

q <1 sein für große n. Es ist q~|x|,daher im Grenzwert davon unabhängig. Da der Rest mit den Fakultäten im Bruch stets gegen 0 strebt konvergiert (siehe deine Rechnung) die Reihe somit für alle x.

Avatar von 37 k

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