0 Daumen
320 Aufrufe

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

Avatar von

2 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

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 :)

0 Daumen

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

Avatar von

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community