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Aufgabe:

Untersuchen Sie die folgenden Reihen auf Konvergenz und absolute Konvergenz


(a) \( \sum \limits_{k=0}^{\infty} \frac{(k !)^{2}}{(2 k) !} \),


(b) \( \sum \limits_{k=1}^{\infty} \frac{(-1)^{k} \sqrt{k}}{k+1} \),

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Aloha :)

zu a) Hier hilft das Quotientenkriterium:$$\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\frac{\frac{((k+1)!)^2}{(2(k+1))!}}{\frac{(k!)^2}{(2k)!}}=\frac{((k+1)!)^2}{(2(k+1))!}\cdot\frac{(2k)!}{(k!)^2}=\frac{(k+1)!}{k!}\cdot\frac{(k+1)!}{k!}\cdot\frac{(2k)!}{(2k+2)!}$$$$\phantom{\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|}=\frac{k!\cdot(k+1)}{k!}\cdot\frac{k!\cdot(k+1)}{k!}\cdot\frac{(2k)!}{(2k)!\cdot(2k+1)\cdot(2k+2)}=\frac{(k+1)(k+1)}{(2k+1)(2k+2)}$$$$\phantom{\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|}=\frac{\left(1+\frac1k\right)\left(1+\frac1k\right)}{\left(2+\frac1k\right)\left(2+\frac2k\right)}\to\frac{1}{4}<1$$Daher konvergiert die Reihe absolut.

zu b) Hier musst du wegen des Leibnitz-Kriteriums nur zeigen, dass die Folge der Summanden ohne den Faktor \((-1)^k\) eine monoton fallende Nullfolge ist:$$a_k=\frac{\sqrt k}{k+1}<\frac{\sqrt k}{k}=\frac{1}{\sqrt k}\to0$$Die Reihe ist daher konvergent.

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a) Quotientenkriterium-

b Leibniz reihe nur untersuchen ob Summanden (ohne-(-1)^n eine monotone Nullfolge bilden.

Gruß lul

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