0 Daumen
2,7k Aufrufe

Also diese Reihe ist gegeben:

$$ \sum _{ n=1 }^{ \infty  }{ \frac { 1 }{ { n }^{ 2 } } { (\sqrt { { n }^{ 2 }+n }-\quad \sqrt { { n }^{ 2 }+1 }  })^{ n }\quad .\quad { (x+1) }^{ n } } $$


Ich habe den Limes --> inf und danach den Konvergenzradius gefunden und es lautet so:

$$ \frac { 2 }{ \left| x+1 \right|  } $$


Aber jetzt weiß ich nicht wie ich weitermachen soll, weil im Konvergenzradius ein x steht.

Normalerweise würde ich diese Zahl (a+r) (a-r) machen, aber jetzt weiß ich nicht, was ich mit den x machen soll.

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

du hast ja zuerst mit dem Wurzelkriterium den Grenzwert bestimmt. Der lautet ja

$$ \limsup_{n \to \infty}\sqrt[n]{|a_n|}=\limsup_{n \to \infty}\sqrt[n]{\Bigg|\frac { 1 }{ { n }^{ 2 } } { (\sqrt { { n }^{ 2 }+n }-\quad \sqrt { { n }^{ 2 }+1 }  })^{ n }\quad .\quad { (x+1) }^{ n }\Bigg|}=...=\frac{|x+1|}{2}\stackrel{!}{<}1 $$

Dieser muss echt kleiner 1 sein, damit die Reihe auch konvergiert (sogar absolut!). Nun musst du alle Werte x finden, die die Ungleichung rechts erfüllen.

$$ \frac{|x+1|}{2}<1 \quad \Longleftrightarrow \quad |x+1|<2$$

Fallunterscheidung:
$$(1)\quad  x+1\geq 0 \quad \Longleftrightarrow \quad x\geq-1\\(2)\quad  x+1< 0 \quad \Longleftrightarrow \quad x<-1\\[35pt](1)\qquad  x+1<2 \quad \Longleftrightarrow \quad x<1 ∧ x\geq -1 \quad \Leftrightarrow \quad \underline{-1\leq x<1}\\(2)\quad  -x-1<2 \quad \Longleftrightarrow \quad x>-3 ∧ x< -1 \quad \Leftrightarrow \quad \underline{-3< x<-1}$$

Also ergibt sich folgende Lösungsmenge

$$ x\in ]-3,1[=]-1-2,1+2[, $$welche die Ungleichung erfüllt. Und hier sieht man auch gleich, was der Konvergenzradius ist. Er lautet:

$$ R=\frac{1}{\limsup_{n \to \infty}\sqrt[n]{|a_n|}}=2 $$

Avatar von 14 k

Tippfehler bei der Lösungsmenge. Sie muss so lauten

$$ x\in ]-3,1[=]-1-2,-1+2[ $$

Vielen vielen Dank für diese ausführliche Antwort!

Habe aber noch eine Frage:

Wenn wir mal die Ranktpunkte untersuchen...

Die Randpunkten sind +1, und -3. Was muss ich jetzt machen? Ich glaub, ich muss die Konvergenz bei diesen Punkten untersuchen, aber wie?

wenn man auf Ränder untersuchen will, dann musst du einfach nur die Ränder einsetzen und schauen, ob die Reihe dann konvergiert oder divergiert.

Welche Kriterium verwendet man aber für die Konvergenzuntersuchung? Kann man wieder Wurzel- oder Quotientenkriterium verwenden?

Das kannst du machen. Du brauchst aber das jetzt nicht vom neuen anfangen auszurechnen, denn du hast ja x schon mit drin. Du musst also nur die x-Werte dort einsetzen und schauen, ob der Grenzwert dann trotzdem ≤ 1 ist.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community