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Aufgabe:

Untersuchen Sie die Folgen auf konvergenz und geben Sie gegebenenfalls ihren Grenzwert an. Andernfalls suchen sie alle Häufungspunkte oder entscheiden ob die Folge einen uneigentlichen Grenzwert hat.

b) a_n= \( \frac{4×\sqrt[3]{5n^7-3n^2}}{2×\sqrt{n}+3n^2} \)


Problem/Ansatz:

Ich habe versucht mithilfe des Wurzelkriteriums die Konvergenz zu zeigen, bin allerdings nicht sehr weit gekommen. Zusätzlich bin ich mir unsicher ob ich bei Folgen überhaupt das Wurzelkriterium anwenden darf, da wir das eigentlich nur bei Reihen gelernt haben. Hat jemand von euch eine andere Idee zum lösen dieser Aufgabe?

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$$\frac{4\sqrt[3]{5n^7-3n^2}}{2\sqrt{n}+3n^2} = \frac{4n^2\sqrt[3]{n}\cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}}}{2\sqrt{n}+3n^2} = \frac{4n^2\sqrt[3]{n}\cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}}}{n^2\cdot (\frac{1}{\sqrt{n^3}}+3)} = \frac{4\sqrt[3]{n}\cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}}}{\frac{1}{\sqrt{n^3}}+3} \xrightarrow{n\to \infty} \infty$$

Die Folge divergiert bestimmt (d.h. uneigentlicher Grenzwert).


Edit:

Das Wurzelkriterium lautet wie folgt:

$$\text{Konvergiert die Folge } \left(\sqrt[n]{|a_n|}\right)_{n\in \mathbb{N}} \text{ gegen ein } t\in [0,\infty], \text{ so gilt:} \\ 1.) \ t\in [0,1) \Rightarrow \text{ Die Reihe } \sum\limits_{n=1}^{\infty} a_n \text{ konvergiert absolut.} \\ 2.) \ t\in (1,\infty] \Rightarrow \text{ Die Reihe } \sum\limits_{n=1}^{\infty} a_n \text{ divergiert.} \\ \text{Insbesondere ist } (b_k)_{k\in \mathbb{N}} \text{ mit } b_k=\sum\limits_{n=1}^{k} a_n \text{ eine Folge von Partialsummen (Reihe).} \\ \text{Das Wurzelkriterium trifft eine Aussage für }\lim_{k\to \infty} b_k. $$

Mit dem Wurzelkriterium wirst du hier keine Aussage treffen können.

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Du hast Recht, das Wurzelkriterium ist für Reihen gedacht.

Ist eine Reihe nicht auch eine Folge von Partialsummen?

Kannst du mir erklären wie du im ersten Schritt 4n^2×\( \sqrt[3]{n} \) im Zähler rausgezogen hast?

Und wie du im zweiten Schritt die n^2 aus 2×\( \sqrt{n} \) im Nenner rausziehst?

Ist eine Reihe nicht auch eine Folge von Partialsummen?

Mhm das stimmt natürlich. Wollte aber eher darauf hinaus, dass das Wurzelkriterium hier nicht anwendbar ist. Ich ändere es mal ab, danke für die Korrektur :)


Kannst du mir erklären wie du im ersten Schritt 4n^2×n−−√3 im Zähler rausgezogen hast?

Stichwort Wurzelgesetze

$$4\sqrt[3]{5n^7-3n^2}=4\sqrt[3]{n^7\cdot \left(5-\frac{3}{n^5}\right)} = 4\sqrt[3]{n^7}\cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}} \\= 4\cdot \sqrt[3]{n\cdot n^6}\cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}} = 4\cdot \sqrt[3]{n}\cdot\sqrt[3]{n^6}\cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}} \\= 4\cdot \sqrt[3]{n}\cdot n^2 \cdot \sqrt[3]{5-\frac{3}{n^5}}$$

Und wie du im zweiten Schritt die n^2 aus 2×n−−√ im Nenner rausziehst?

Erneut Wurzelgesetze

$$2\cdot \sqrt{n} + 3n^2= n^2\cdot \left(\frac{\sqrt{n}}{n^2} + 3\right) = n^2\cdot \left(\frac{\sqrt{n}}{\sqrt{n^4}}+3\right) \\= n^2\cdot \left(\sqrt{\frac{n}{n^4}}+3\right) = n^2\cdot \left(\sqrt{\frac{1}{n^3}}+3\right)$$

Achso danke!!!

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