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Untersuchen Sie das Grenzverhalten für \( n \rightarrow \infty \) der folgenden Folgen:

(a) \( a_{n}=\frac{\sqrt{2 n^{2}+n+2}}{\sqrt{n^{2}-n-1}+1} \)

(b) \( b_{n}=-2+\frac{\cos (n)}{n} \)

(c) \( c_{n}=n-\sqrt{n}+5 \)

(d) \( d_{n}=\frac{5^{n}-3^{n}}{2^{n}+5^{n+1}+5^{n+2}} \)

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Aloha :)

zu (a)$$a_n=\frac{\sqrt{2n^2+n+2}}{\sqrt{n^2-n-1}+1}=\frac{\frac{1}{n}\sqrt{2n^2+n+2}}{\frac{1}{n}\left(\sqrt{n^2-n-1}+1\right)}$$$$\phantom{a_n}=\frac{\sqrt{\frac{1}{n^2}(2n^2+n+2)}}{\sqrt{\frac{1}{n^2}(n^2-n-1)}+\frac{1}{n}}=\frac{\sqrt{2+\frac{1}{n}+\frac{2}{n^2}}}{\sqrt{1-\frac{1}{n}-\frac{1}{n^2}}+\frac{1}{n}}$$$$\Rightarrow\quad\lim\limits_{n\to\infty}a_n=\frac{\lim\limits_{n\to\infty}\left(\sqrt{2+\frac{1}{n}+\frac{2}{n^2}}\right)}{\lim\limits_{n\to\infty}\left(\sqrt{1-\frac{1}{n}-\frac{1}{n^2}}+\frac{1}{n}\right)}=\frac{\sqrt2}{\sqrt1}=\sqrt2$$

zu (b)

Wegen \(-1\le\cos(n)\le1\) gilt:$$\phantom{\Rightarrow\quad}-2-\frac{1}{n}\le\underbrace{-2+\frac{\cos(n)}{n}}_{=b_n}\le-2+\frac{1}{n}$$$$\Rightarrow\quad\lim\limits_{n\to\infty}\left(-2-\frac{1}{n}\right)\le\lim\limits_{n\to\infty}b_n\le\lim\limits_{n\to\infty}\left(-2+\frac{1}{n}\right)$$$$\Rightarrow\quad-2\le\lim\limits_{n\to\infty}b_n\le-2$$$$\Rightarrow\quad\lim\limits_{n\to\infty}b_n=-2$$

zu (c)$$c_n=n-\sqrt n+5=\frac{(n-\sqrt n)(n+\sqrt n)}{n+\sqrt n}+5=\frac{n^2-n}{n+\sqrt n}+5$$$$\phantom{c_n}=\frac{n-1}{1+\frac{1}{\sqrt n}}+5\ge\frac{n-1}{1+1}+5=\frac{n-1}{2}+\frac{10}{2}=\frac{n+9}{2}\to\infty$$Die Folge \(c_n\) divergiert.

zu (d)$$a_n=\frac{5^n-3^n}{2^n+5^{n+1}+5^{n+2}}=\frac{\frac{5^n}{5^n}-\frac{3^n}{5^n}}{\frac{2^n}{5^n}+\frac{5^{n+1}}{5^n}+\frac{5^{n+2}}{5^n}}=\frac{1-\left(\frac{3}{5}\right)^n}{\left(\frac{2}{5}\right)^n+5^1+5^2}=\frac{1-\left(\frac{3}{5}\right)^n}{30+\left(\frac{2}{5}\right)^n}$$$$\lim\limits_{n\to\infty}a_n=\frac{\lim\limits_{n\to\infty}\left(1-\left(\frac{3}{5}\right)^n\right)}{\lim\limits_{n\to\infty}\left(30+\left(\frac{2}{5}\right)^n\right)}=\frac{1}{30}$$

Avatar von 152 k 🚀

Vielen lieben Dank :)

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Hallo,

grundsätzlich setzt sich die höchste Potenz immer durch, aber bei solchen fällen wie du hier vorzeigst setze ich einfach sehr hohe zahlen ein also:

n=0

n=100

n=1000

das gleiche auch in negativer Richtung.

Meist kann man daraus Schlüsse auf das Grenzwertverhalten schließen.

Hoffe das es dir hilft,

LG

Clancy

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