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Ich würde gerne wissen, ob ich hier richtig vorgehe:

Edit gemäß Kommentar:

$$ \sum_{n=0}^{\infty}{(-1)^n \frac{1}{2n+3}}  $$

Ich sehe die alternierende (-1)n vor einem anderen Term, gehe also davon aus, dass hier das Leibniz-Kriterium angebracht ist.

Zuerst an bestimmen, dass ist: $$ \frac{1}{2n+3} $$

Wie zeige ich dass es sich um eine Nullfolge handelt? Ich würde argumentieren, da der Zähler konstant (gleich 1) ist und der Nenner von n abhängt, wird der Nenner abhängig von n größer, während der Zähler konstant bleibt, ergo der Bruch immer kleiner und sich 0 annähert, daraus folgt eine Nullfolge.

Monotonie (fallend) zeigen fällt mir etwas schwerer.

Zu zeigen: an+1 größer als an.

Sporadisch würde ich eine Seite auf 0 setzen wollen, damit sollte es wohl am deutlichsten sein:

1 / (2n+4) >= 1 / (2n+3) | 1 / (2n+4) abziehen

0              >= (1 / (2n+3)) - (1 / (2n+4))

Auf der rechten Seite sehen wir, dass der Subtrahend größer ist als der Minuend, ergo ist das Ergebnis negativ und somit echt kleiner 0. Das bedeutet, an+1 ist echt kleiner als an, daraus folgt, an ist streng fallend monoton.

Da an streng fallend monoton und eine Nullfolge ist, folgt mit dem Leibnizkriterium, dass die alternierende Reihe konvergiert.

Mit dem Quotientenkriterium könnte es auch gehen?

Gerade n:

|(1 / (2n+4))  / (1 / (2n+3))| ist kleiner als 1, ergo konvergiert diese Partialsumme.

Ungerade n:

|(-1 / (2n+4))  / (-1 / (2n+3))| ist auch kleiner als 1, ergo konvergiert diese Partialsumme auch.

Damit konvergiert diese Reihe auch mit dem Quotientenkriterium.


Und was ist, wenn ich nun die Summe der Reihe zeigen möchte? Bei Reihen mit einer n-ten Potenz würde ich Wurzelkriterium anwenden und dann kann die Summe ja direkt mitberechnet werden.

Avatar von

Ist das n am Anfang der Summe das Überbleibsel vom Editor , oder gehört das mit dazu?

Oh, das ist ein Überbleibsel vom Editor, tut mir leid, ist mir nicht aufgefallen : (

2 Antworten

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Beste Antwort

ich hab das n oben entfernt.

Ansonsten sind deine Überlegungen schon gut.
Vermutlich habt ihr bereits früher mal gezeigt, dass a_(n)=1/n eine monotone Nullfolge ist. Dann ist
gemäß 0<1/(2n+3)<1/(2n)<1/(n) deine Folge auch eine Nullfolge. Und da 2n+3 monoton wächst, ist auch 1/(2n+3) monoton fallend.
Das Quotientenkriterium funktioniert hier allerdings nicht, denn es untersucht nur, ob die Reihe absolut konvergiert.

Zerlegt man die Reihe in jeweils zwei Reihen, mit jeweils nur positiven bzw. negativen Summanden, so konvergieren diese beiden Reihen nicht mehr.

Avatar von 37 k



Ah, okay, dass das Quotientenkriterium nur die absolute Konvergenz prüft, hab ich wohl schlichtweg vergessen.

Dann ist das Leibnizkriterium wohl ausreichend gewesen.

Interessehalber, kann ich von hier die Summe der Konvergenz berechnen? Oder eignet sich die Reihe dafür nicht so gut?

Bei deiner Reihe handelt es sich um eine "verschobene"  Leibnitzreihe:

https://de.wikipedia.org/wiki/Leibniz-Reihe

Versuche es darauf zurückzuführen.

Kontrollergebniss: 1-π/4

   Zu deiner Antwort hätte ich doch noch zwei intressante Bemerkungen.

  Dass diese Reihe absolut nicht konvergiert, erhellt schon aus dem ===>  Integralkriterium

     " Macht Internet dumm? "

    Denn mehrere Studenten bestätigten mir bereits auf diesem Forum, dass sie

    1)  es nicht kennen

    2)  nicht verwenden dürften, weil es

    3)  weder in der Vorlesung dran kam

    4)  noch in den Lehrbüchern steht

    5)  (  Im Telekolleg war es auch nicht. )


      Weiter möchte ich doch bemerkt haben, dass

      absolut konvergent <=====>  unbedingt konvergent.

     Nur eben.  "  Unbedingt konvergent "  bezieht sich  ( unausgesprochen ) auf eine PERMUTATION der Reihenglieder; d.h. die Reihe hat Ordinalzahl  (  OZ  ) 


      w  =  |N  =  Aleph_0      (  1  )


       (  Im Folgenden werde ich die Ordinalität einer Reihe als ihre Länge bezeichnen. )

   

     <<   Zerlegt man die Reihe in jeweils zwei Reihen,

    <  mit jeweils nur positiven bzw. negativen Summanden,


     Und das ist traditionell NICHT zulässig; so addiert man keine Reihen.  Du hast dir praktisch eine neue Reihe geschnitzt der Länge  w  *  2  ,  wobei die positiven Glieder


        a1 , a2 , a3 , ....  ,  a_i   ;   a_i  >  0  ;  i  <  w      (  2a  )

          a_w+1  ;  a_w+2 ,  ....  ,  a_i  <  0  w  <  i  <  w  *  2     (  2b  )


       FRAGE:  Lässt sich Konvergenz noch definieren für Reihen beliebiger Länge?

  Sind  absolut konvergente Reihen beliebiger Länge auch noch unbedingt konvergent?

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  Wie kommst du darauf,  a < n -< sei eine Nullfolge?  Zählergrad  =  Nennergrad  =  1  ;  du hast eine resultierende Asymptote.

Avatar von 5,5 k

Tut mir leid, aber was soll das bedeuten:

a < n -<

Ich lese: A kleiner n minus kleiner

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