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Aufgabe:

Verwenden Sie die Definition des Grenzwertes einer Zahlenfolge (ε-Abstraktion!), um
zu zeigen, dass Null Grenzwert von {an}n∈N,

an = (3n2−2n)/(4n3+1)

, ist


Was wird mit (ε-Abstraktion!) Hier gemeint und wie löst man so eine Aufgabe?

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gemeint ist die ( mit ε formulierte) Grenzwertdefinition:

Du musst also zeigen:

Zu jedem reellen ε>0 gibt es ein N∈ℕ , so dass für alle n>N gilt |an-0| <ε

Das kann man so machen: Sei ε>0.

| (3n^2−2n)/(4n^3+1)|   kürzen mit n^3 

= | (3/n−2/n^2)/(4+1/n^3)|

= 1/n * | (3−2/n)/(4+1/n^3)|

Betrag fällt weg, da ja n∈ℕ, also auch 3-2/n nicht negativ sein kann.

= 1/n * (3−2/n)/(4+1/n^3)

Mit der Form des Terms kann man so argumentieren:

Der Zähler des 2. Bruches ist immer kleiner als 3, also gilt

für den ganzen Term

<  1/n *   3/(4+1/n^3)

Der Nenner des 2. Bruches ist immer größer als 4, also gilt
für den ganzen Term  

< 1/n * 3/4

Bleibt also zu zeigen: Es gibt ein N mit

n>N ==>   1/n * 3/4 < ε

       <=>   1/n < 4ε / 3

      <=>   n > 3 / (4ε)

Und nach dem Axiom des Archimedes gibt es zu

jeder reellen Zahl ( also auch zu 3 / (4ε) ) ein N,

das größer ist ( und alle n>N dann nat. auch.)

Dieses N ist das in der Definition postulierte. q.e.d.

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