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Aufgabe:

Bestimmen Sie für die Potenzreihe \( \sum\limits_{n=0}^\infty (\sqrt{n+1}  - \sqrt{n} )\cdot x^n \) den Konvergenzbereich


Problem/Ansatz:

Ich habe diese Aufgabe und versucht über das ziehen der nten Wurzel auf das r zu kommen. Ich habe wegen dem lim sup statt dem Minus zwischen den Wurzel ein + eingesetzt. Aber wie komme ich auf das kleine r?

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Ich habe deine Frage mal was bearbeitet. Ist es so richtig ?

Ja genau, ich bin noch etwas unsicher mit dem Edit der Website

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Beachte zunächst

\(\sqrt{n+1}  - \sqrt{n}  = \frac 1{\sqrt{n+1}  +  \sqrt{n}}\)

Also haben wir die Potenzreihe

\( \sum\limits_{n=0}^\infty a_n x^n \) mit \(a_n = \frac 1{\sqrt{n+1}  +  \sqrt{n}}\).

Quotientenformel gibt den Konvergenzradius

\(\frac{a_n}{a_{n+1}} = \frac{\sqrt{n+2} + \sqrt{n+1}}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}}= \frac{\sqrt{1+\frac 2n} + \sqrt{1+\frac 1n}}{\sqrt{1+\frac 1n} + 1} \stackrel{n\to\infty}{\longrightarrow}1\)

\(\Rightarrow\) Konvergenzradius: \(\boxed{r=1}\)

Noch Ränder \(|x|=1\) betrachten:

\(x=-1\):

\( \sum\limits_{n=0}^\infty \frac{(-1)^n}{\sqrt{n+1}  +  \sqrt{n}} \) konvergent aufgrund Leibniz-Kriterium (alternierende Reihe mit absolut monoton fallender Gliederfolge).

\(x=1\):

\( \sum\limits_{n=0}^\infty \frac{1}{\sqrt{n+1}  +  \sqrt{n}} \geq \sum\limits_{n=0}^\infty \frac{1}{2\sqrt{n+1}} =\infty \Rightarrow\)   divergent

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