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Untersuchen Sie, ob die Folge (bn); n ∈ ℕ strikt monoton und beschränkt ist


bn = \( \sum\limits_{k=1}^{n}{\frac{1}{n+k}} \)

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Für die Monotonie berechne mal erst

bn+1-bn   Da hast du den letzten Summanden von bn

und dahinter 2 Summen, die jeweils von 1 bis n gehen

        = 1/2  +  \( \sum\limits_{k=1}^{n}{\frac{1}{n+1+k}} \) -  \( \sum\limits_{k=1}^{n}{\frac{1}{n+k}} \)

kannst du zu einer Summe machen

= 1/2  +  \( \sum\limits_{k=1}^{n}({\frac{1}{n+1+k}} -{\frac{1}{n+k}}) \)

Das ist jetzt ne Teleskopsumme und es bleibt nur

= 1/2 +  1/ (2n+1)  -  1/(n+1)

= (2n^2 + n +1 ) / ( 2*(2n+1)(n+1))

und das ist immer positiv, also

Folge streng monoton steigend.

Und für die Summanden gilt doch

Der Nenner liegt immer zwischen n und 2n , also gilt

  1/n ≥   1 / (n+k)   ≥   1/(2n)

und weil es n Summanden sind, liegt der Summenwert

zwischen  n*1/n = 1     und   n*1/(2n) = 1/2

Also sind 1 und 1/2 obere bzw. untere Schranken.

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