0 Daumen
346 Aufrufe

Aufgabe:

blob.png

Problem/Ansatz:

Hallo!

Man soll hier überprüfen, ob die Folge konvergiert sowie den Grenzwert bestimmen.

Jedoch ist die Folge ja nach unten beschränkt und geht ja gegen unendlich...kann das sein?

Avatar von

Die Folge geht nicht gegen Unendlich. Man kann relativ leicht per Induktion zeigen, dass an < 3 für alle n gilt. Bleibt noch zu zeigen, dass die Folge monoton steigt.

2 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Hallo,

wenn Du zeigen kannst, dass die Folge monoton steigend ist, dass heißt $$a_{n+1} \gt a_n \quad  \forall n \in \mathbb N$$ und nicht größer wird als ein Grenzwert \(a_\infty\) oder beschränkt ist, dann ist damit bewiesen, dass die Folge konvergiert.

Das \(a_\infty\) berechnet sich aus$$\begin{aligned} a_\infty&= \sqrt{4 + a_\infty} \\&\implies a_{\infty}= \frac 12(1+\sqrt {17}) \approx 2,56\end{aligned}$$Die Monotonie kann man per Induktiven Beweis zeigen. Es ist \(a_2 \gt a_1\). Wir nehmen also an, dass \(a_{n+1} \gt a_n\) ist, und zeigen das nun für \(n+1\):$$\begin{aligned} a_{n+2} &\stackrel{?}\gt a_{n+1} \\ \sqrt{4+a_{n+1}} &\gt\sqrt{4+a_{n}}\\ 4+a_{n+1} &\gt4+a_{n}\\ a_{n+1} &\gt a_{n}\\ \end{aligned}$$Die Beschränktheit kann man auch über Induktion zeigen. Der Einfachheit zeige ich, dass die Folgeglieder immer kleiner als 3 bleiben. \(a_1 \lt 3\), daher nehme ich an, dass \(a_n \lt 3\) ist und zeige es für \(n+1\)$$\begin{aligned} a_{n+1} &= \sqrt{4 + a_n} \\ &\lt \sqrt{4 + 3} \\ &\lt 3 \end{aligned}$$Damit ist die Konvergenz bewiesen und der Grenzwert ist \(a_\infty\) (s.o.). Das zu zeigen überlasse ich Dir.

Falls Du noch Fragen hast, so melde Dich bitte.

Gruß Werner

Avatar von 48 k

Super, vielen dank! :-)

0 Daumen

Nein, sie geht nicht gegen unendlich.

Avatar von 55 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community