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∑ (k+1)!÷k!

Unter dem summenzeichen k=1 und dadrüber unendlich Zeichen


Untersuchen sie die folgende Reihe auf Konvergenz und absolute Konvergenz

Ich bitte um einzelne Rechenschritte um es zu verstehen

LG

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Sieht die Summe wirklich so aus?$$\sum\limits_{k=1}^n\frac{(k+1)!}{k!}=\sum\limits_{k=1}^n(k+1)=\frac{n^2+3n}{2}\to\infty$$

Danke Ja so sieht die Reihe aus, nur über dem summenzeichen dann win unendlich Zeichen, könntest du eventuell noch einige Zwischenschritte hinzufügen und erklären wie du auf diese Antwort kommst

1 Antwort

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Aloha :)

Ok, nachdem nun klar ist, dass die Summe wirklich so ausieht, hier die ausführliche Rechnung.

Wir betrachten die Summe:$$S_n\coloneqq\sum\limits_{k=1}^n\frac{(k+1)!}{k!}$$Zunächst vereinfachen wir sie:$$S_n=\sum\limits_{k=1}^n\frac{k!\cdot(k+1)}{k!}=\sum\limits_{k=1}^n(k+1)=\sum\limits_{k=1}^nk+\sum\limits_{k=1}^n1$$

In der ersten Summe werden die ersten \(k\) natürlichen Zahlen addiert. Dafür gibt es die berühmte Summenformel von Gauß:$$\sum\limits_{k=1}^nk=\frac{n^2+n}{2}$$In der zweiten Summe wird \(n\)-mal die Zahl \(1\) addiert, sodass diese Summe insgesamt den Wert \(n\) liefert.

Zusammengefasst heißt das:$$S_n=\frac{n^2+n}{2}+n=\frac{n^2+n}{2}+\frac{2n}{2}=\frac{n^2+3n}{2}$$

Für den Grenzwert der Summe bedeutet dies:$$\sum\limits_{k=1}^\infty\frac{(k+1)!}{k!}=\lim\limits_{n\to\infty}\left(\sum\limits_{k=1}^n\frac{(k+1)!}{k!}\right)=\lim\limits_{n\to\infty}\left(\frac{n^2+3n}{2}\right)=\infty$$

Avatar von 152 k 🚀

Vielen Dank, nur noch eine Frage: woher weiß ich nun ob diese Reihe bloß konvergent oder absolut konvergent ist

Keins von beiden, die Reihe ist überhaupt nicht konvergent, sie ist divergent.

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