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\( \sum \limits_{k \geqslant 2} \frac{1}{\sqrt{k^{3}-1}} \quad \sum \limits_{k \geqslant 1} \frac{k^{k}}{(k+1)^{k+1}} \)

Aufgabe:

Konvergenzkriterien


Problem/Ansatz:

Ich bin zu blöd um die Reihen auf Konvergenz zu untersuchen. Bei allen anderen ging es gut aber bei diesen zwei komme ich nicht weiter. Mit Wurzel/Quotienten bekomm ich ne 1, mit Majo/Mino klappt auch nichts und dann bleibt noch Trivial/Leibniz was eh rausfällt. Vielleicht kann einer mal die Kriterien schreiben die zielführend sind dann schau ich selber nochmal.

Danke

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Die Divergenz der zweiten Reihe kann man folgendermaßen zeigen:
\(\small\dfrac{(k+1)^{k+1}}{k^k}=\dfrac{(k+1)^k}{k^k}\cdot(k+1)=\left(\dfrac{k+1}k\right)^{\!k}\cdot(k+1)=\left(1+\dfrac1k\right)^{\!k}\cdot(k+1)<\mathrm e\cdot(k+1)\).

1 Antwort

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Hallo :-)

Du kannst bei der ersten Reihe deinen Ausdruck \(\frac{1}{\sqrt{k^3-1}}\) für alle \(k\in \N_{\geq 2}\) folgendermaßen nachoben abschätzen:

$$ \frac{1}{\sqrt{k^3-1}}\ \leq \frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4}k^3}}=\frac{2}{k^{\frac{3}{2}}}$$

Was kannst du damit über die erste Reihe aussagen?

Bei der zweiten Reihe kannst du das Wurzelkriterium anwenden. Dort kommt 1 heraus, sodass damit keine Aussage über die Konvergenz über diese Reihe getroffen werden kann.

Man kann aber die Folge der Summanden aus der zweiten Reihe folgendermaßen nach unten abschätzen:

$$ \frac{k^k}{(k+1)^{k+1}}=\left(\frac{k}{k+1}\right)^k\cdot \frac{1}{k+1}\\[10pt]=\left(\frac{1}{\frac{k+1}{k}}\right)^k\cdot \frac{1}{k+1}\\[10pt]=\frac{1}{\left(1+\frac{1}{k}\right)^k}\cdot \frac{1}{k+1}\\[10pt]\stackrel{(*)}{\geq } \frac{1}{3}\cdot \frac{1}{k+1}$$

(*) Die Folge \(\left(\left(1+\frac{1}{k}\right)^k\right)_{k\in \N_{\geq 1}}\) ist durch 3 nachoben beschränkt.

Welche dir bekannte divergente Reihe käme dir nun jetzt in den Sinn?

Avatar von 14 k

Die Abschätzung ist Quatsch.

Ja, leider war sie falsch. Habe es angepasst.

Zeige also konkret zur zweiten Reihe, dass die Folge der Summanden keine Nullfolge bildet.

Wie macht man das?

Ich habe diesen Teil wieder rausgenommen, weil das (leider) nicht stimmt.

So, jetzt aber habe ich mal einen funktionierenden Weg für die zweite Reihe hinbekommen.

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