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Forum "Folgen und Reihen" - Majoranten/Minoranten-Kriteriu
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Majoranten/Minoranten-Kriteriu: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:44 Do 29.03.2007
Autor: DrOctagon

Aufgabe
Untersuchen Sie die folgende Reihe mittels Majoranten/Minoranten-Kriterium auf Konvergenz:

[mm] \summe_{k=1}^\infty [/mm] = [mm] \bruch{1}{k(k+2)} [/mm]

Mir ist dabei nicht ganz klar, wie ich am besten eine geeignete Reihe finde, die konvergiert, und bei der alle [mm] a_{k} [/mm] > als [mm] b_{k} [/mm] sind, sodass die zu untersuchende Reihe konvergent ist.

Die Beispielsreihe [mm] \bruch{1}{k^3} [/mm] ist konvergent, da [mm] \bruch{1}{k(k+2)} [/mm] < [mm] \bruch{1}{k^3} [/mm] für alle k >= 1 gilt ist somit auch die zu untersuchende Reihe konvergent? Irgendwie scheint mir diese 'Beweisführung' nicht formal genug bzw. nicht hinreichend, weiß jedoch nicht wie ich sonst zu einer geeigneten Reihe komme.

Bin für jeden Tipp diesbezüglich dankbar!

Beste Grüße, Christian

        
Bezug
Majoranten/Minoranten-Kriteriu: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:06 Do 29.03.2007
Autor: schachuzipus


> Untersuchen Sie die folgende Reihe mittels
> Majoranten/Minoranten-Kriterium auf Konvergenz:
>  
> [mm]\summe_{k=1}^\infty[/mm] = [mm]\bruch{1}{k(k+2)}[/mm]
>  Mir ist dabei nicht ganz klar, wie ich am besten eine
> geeignete Reihe finde, die konvergiert, und bei der alle
> [mm]a_{k}[/mm] > als [mm]b_{k}[/mm] sind, sodass die zu untersuchende Reihe
> konvergent ist.
>  
> Die Beispielsreihe [mm]\bruch{1}{k^3}[/mm] ist konvergent, da
> [mm]\bruch{1}{k(k+2)}[/mm] < [mm]\bruch{1}{k^3}[/mm] [notok] für alle k >= 1 gilt ist [kopfkratz3] [mm] \text{du vergrößerst doch den Nenner und verkleinerst damit den Bruch also} \bruch{1}{k(k+2)} \ge \bruch{1}{k^3} [/mm]
> somit auch die zu untersuchende Reihe konvergent? Irgendwie
> scheint mir diese 'Beweisführung' nicht formal genug bzw.
> nicht hinreichend, weiß jedoch nicht wie ich sonst zu einer
> geeigneten Reihe komme.
>  
> Bin für jeden Tipp diesbezüglich dankbar!
>  
> Beste Grüße, Christian

Hallo Christian,

mach die Abschätzung "andersherum"

[mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k(k+2)}=\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2+2k}\le \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2}=\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2} [/mm] und das ist eine kovergente Majorante.

Tipp: Die Reihen [mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^s} [/mm] sind für s>1 konvergent und für [mm] s\le [/mm] 1 divergent
Reihen wie in deinem Bsp kann man eigentlich immer ganz gut gegen diese Vergleichsreihen abschätzen

Klar(er) soweit? ;-)

Gruß

schachuzipus

Bezug
                
Bezug
Majoranten/Minoranten-Kriteriu: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:19 Do 29.03.2007
Autor: DrOctagon

Ups, da ist mir wohl ein Fauxpas unterlaufen, dummer Fehler.

Sehe ich dass richtig dass es heißen sollte:

[mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k(k+2)}=\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2+2k}\le \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2} [/mm]
Weil [mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2} [/mm] konvergent ist ist also [mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k(k+2)} [/mm] auch konvergent weil <= gilt.

Wenn die Angabe hingegen [mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{\wurzel(x)} [/mm] ist ist es automatisch divergent, weil das 's' <= 1 ist, in dem fall [mm] \bruch{1}{2}? [/mm]

Bezug
                        
Bezug
Majoranten/Minoranten-Kriteriu: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:24 Do 29.03.2007
Autor: schachuzipus


> Ups, da ist mir wohl ein Fauxpas unterlaufen, dummer
> Fehler.
>  
> Sehe ich dass richtig dass es heißen sollte:
>  
> [mm]\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k(k+2)}=\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2+2k}\le \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2}[/mm]
> Weil [mm]\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k^2}[/mm] konvergent ist ist
> also [mm]\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k(k+2)}[/mm] auch konvergent
> weil <= gilt. [daumenhoch] darum heißt es ja  konvergente Majorante  ;-)  
>  
> Wenn die Angabe hingegen
> [mm]\summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{\wurzel(x)}[/mm] ist ist es
> automatisch divergent, weil das 's' <= 1 ist, in dem fall
> [mm]\bruch{1}{2}?[/mm]  

im Falle x=k ja ;-)

Jo die harmonische Reihe [mm] \summe_{k=1}^\infty\bruch{1}{k} [/mm] ist quasi die "Grenzreihe" zwischen den konvergenten und divergenten

Gruß

schachuzipus


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