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Folgende Reihe ist gegeben:

\( \sum \limits_{n=2}^{\infty} \frac{1}{\sqrt[3]{n^{2}-1}} \)

Jetzt gilt es zu überprüfen ob diese Reihe konvergent ist.

Ich habe es jetzt ausgerechnet und festgestellt, dass sie divergiert!

Da ich es ziemlich kompliziert gelöst habe und jetzt von einem Studienkollegen gehört hab das es einfach geht mit dem sogenannten Vergleichskriterium wollte ich fragen ob mir das bitte jemand anhand dieses Beispiels erklären kann wie der Beweis mit dem Vergleichskriterium in meinem Fall funktioniert?

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Es gibt noch ein zweites Vergleichskriterium

Sei Reihe ∑ an divergent und ∑ bn eine zweite Reihe mit:

≤ an ≤ cbn  , c≠0

bzw. 0 ≤ an/ bn ≤ c

Sei lim n∞ (an/bn) = a 

Da die Folgenglieder positiv sind ist a ≥ 0

Man wähle c mit a < c so dass:

(an/bn) < c ab einem gewissen n0

Dann ist an < c*bn

Da Reihe ∑ an divergiert, divergiert auch ∑ cbn

1 Antwort

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Beste Antwort

Die beiden Vergleichskriterien sind das "Majorantenkriterium" und das "Minorantenkriterium".

Mit dem Majorantenkriterium zeigt man, dass eine Reihe konvergiert, mit dem Minorantenkriterium zeigt man, dass eine Reihe divergiert..

Hier käme das Minorantenkriterium zur Anwendung. Dieses lautet (in Worten):

Gibt es zu einer Reihe ∑ a k eine Reihe ∑ b k mit b k < a k für fast alle k (also eine sogenannte Minorante), die divergiert, dann divergiert auch die Reihe ∑ a k .

Es gilt also, ein b n zu finden, für das gilt: \({ b }_{ n }<\frac { 1 }{ \sqrt [ 3 ]{ { n }^{ 2 }-1 }  } \) für fast alle n.

Das versucht man durch eine Abschätzung nach unten, hier, indem man den Nenner vergrößert, wodurch sich der Bruch verkleinert:

Für n ≥ 2 gilt:

$$\frac { 1 }{ \sqrt [ 3 ]{ { n }^{ 2 }-1 }  } > \frac { 1 }{ \sqrt [ 3 ]{ { n }^{ 2 } }  } > \frac { 1 }{ \sqrt [ 2 ]{ { n }^{ 2 } }  } = \frac { 1 }{ n }={ b }_{ n }$$

Von der Reihe \(\sum _{ n=2 }^{ \infty  }{ \frac { 1 }{ n }  }\) aber ist bekannt, dass sie divergiert.

Da es also eine divergente Minorante zu der Reihe \( \sum _{ n=2 }^{ \infty  }{ \frac { 1 }{ \sqrt [ 3 ]{ { n }^{ 2 }-1 }  }  } \) gibt, divergiert auch diese Reihe.

Avatar von 32 k
Hallo ! Vielen Dank das hilft mir sehr !

Und den Nenner darf ich so einfach verkleinern bis ich 1/n (die harmonische Reihe) da stehen hab ?

Lg

Der Nenner wurde vergrößert und dadurch der Bruch verkleinert. Und ja, das darf man so machen.

Ich habe übrigens in der Antwort noch zwei "Kleinigkeiten" korrigiert:

1) Am Ende des zweiten Satzes hatte ich "konvergiert" geschrieben - dort muss natürlich "divergiert" stehen.

2) Im Zusammenhang mit den Gliedern a n  einer Reihe sollte es natürlich jeweils b n heißen, nicht b k. Die entsprechenden Indexe habe ich korrigiert.

Hallo JotEs! Danke vielmals - habs nun endlich verstanden :-)

Lg
ähm , nein? Die Reihe konvergiert. Sie hat nämlich einen Grenzwert und zwar 0.

Verbessert das mal, sonst machen es andere falsch.

Sie konvergiert nicht. Der Grenzwert ist nicht 0. Kannst Dir ja mal die ersten paar Summenglieder ausrechnen ;).

Wieso sagt der dann dass 1/n divergiert?wieso sagt der denn dass 1/n divergiert ?

Bild Mathematikfür mich sieht es ganz danach aus, dass sie konvergiert :)

Hab es natürlich auch mit einem Taschenrechner gemacht, und die ersten paar Folgenglieder ausgerechnet und bin auf dem Ergebnis gekommen, dass der Grenzwert 0 ist. mach ich was falsch ? klärt mich bitte auf, falls ich was ganz falsch verstehe.

so und jetzt sagt mir bitte, dass die Funktion divergiert, dann werde ich richtig rage Bild Mathematik

@ Seyit: Du betrachtest die Folge unter der Summe, diese konvergiert natürlich gegen 0.

Die Frage dreht sich aber darum, ob die gegebene Summe konvergiert, was nicht der Fall ist.

Achse jetzt verstehe ich! Habe das Summenzeichen nicht beachtet sorry. Also kann ich auch sagen, dass die Summe ja immer positiv ist und wenn sich alles aufsummiert, das dann gegen unendlich geht also divergiert ?

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