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Aufgabe:

Sei folgende Folge gegeben:
-3, -2, -1, 0, 1/4, 3/9, 5/16, 7/25, 9/36, ...
Gesucht: Termdarstellung und/oder rekursive Darstellung


Problem/Ansatz:

Ich weiß, dass bei der Folge 1,4, 9, 16, 25, 36 -> a_n = n^2 ist.
D.h. bei der gegebenen Folge könnte es etwas mit 1/(n-3)^2 sein. Doch was mache ich, damit die ersten Glieder der Folge auch stimmen ? Nenner stimmen ja auch noch nicht.

Nach weiterem Ausprobieren habe ich jetzt: (1+(n-5)*2) / (n-3)^2 ... das gilt aber nur ab a_5 :-/

Gibt es allgemein ein Trick, wie man bei Folgen auf die Bildungsgesetze kommt oder heißt es einfach Gemeinsamkeiten finden und ausprobieren?

Danke für die Hilfe!

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Hallo, du kannst ja zb deine Folge per Fallunterscheidung beschreiben:
\(a_n=\begin{cases}n,\quad \qquad n\in \{-3,-2,-1,0\}\\\frac{2n-1}{(n+1)^2}, \quad n\in \mathbb{N}_{\geq 1}\end{cases}\)

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Das hilft mir weiter.

Eine Fallunterscheidung könnte ich auch bei der Folge 0, -1, 1/2, -2, 1/4, -3, 1/8, -4, 1/16, ... verwenden oder?

Ja, das kannst du. Eine Version könnte so aussehen:

\(a_n=\begin{cases}0\quad \qquad ,\quad n=0\\2^{-\frac{n}{2}}\quad ,\quad n\text{  gerade}\\-\frac{1}{2}n-\frac{1}{2},\quad n\text{  ungerade}\end{cases}\).

Wenn du nun aber die \(0\) weglässt, kann man dennoch eine einzige geschlossen Bildungsvorschrift erhalten. Ich gucke mir also nur \( (b_n)_{n\in \mathbb{N}}:=(-1, \frac{1}{2}, -2, \frac{1}{4}, -3, \frac{1}{8}, -4, \frac{1}{16}, ...)\) an. Damit erstelle ich zwei neue Folgen:

\((g_n)_{n\in \mathbb{N}}:=( -1, 0, -2, 0, -3, 0, -4, 0, ...)\)

\((f_n)_{n\in \mathbb{N}}:=(0, \frac{1}{2},0, \frac{1}{4},0, \frac{1}{8},0, \frac{1}{16}, ...)\)

Und diese Folgen kann man ganz hübsch aufschreiben:

\(g_n=\frac{1}{2}\cdot \left(-\frac{1}{2}n-\frac{1}{2}\right)\cdot \left(1-(-1)^n\right)\)

\(f_n=\frac{1}{2}\cdot 2^{-\frac{n}{2}}\cdot \left(1+(-1)^n\right)\)

Beide Folgen \(f_n\) und \(g_n\) ergeben addiert:

\(b_n=f_n+g_n=\frac{1}{2}\cdot \Bigg[2^{-\frac{n}{2}}\cdot \left(1+(-1)^n\right)+\left(-\frac{1}{2}n-\frac{1}{2}\right)\cdot \left(1-(-1)^n\right) \Bigg]\)

Insgesamt kannst du dir so deine Folge \(a_n\) auf diese Weise zusammenbasteln:

\(a_n=\begin{cases}0,\quad n=0\\b_n,\quad n\geq 1\end{cases}\)

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