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Für welche x konvergiert die folgende Reihe?

Universität / Fachhochschule

Folgen und Reihen

Tags: Folgen und Reihen, Konvergenz

 
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desaster137

desaster137 aktiv_icon

12:22 Uhr, 30.03.2017

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Hallo Matheforum,

ich hätte eine Frage zu diesem Beispiel:

Für welche x konvergiert die folgende Reihe?

n=0(5x-4)n2xn

Dies kann ich umformen in:

n=0((5x-4)x)n

Diese Reihe konvergiert dann, wenn q<1 ist, also (5x-4)x<1 ist.

Dies bedeutet 5x-4x<1. Diese Ungleichung gilt es jetzt zu lösen.
Wenn ich sie löse bekomme ich:
5x-4<x

5x-4<x2

-x2+5x-4<0

x2-5x+4>0

x2-5x+4=0
x2-px+q=0 Dies setze ich in die Formel x1,2=-p2±(p2)2-q und erhalte x1>4 und x2>1.

Ich weiß dass hier die Lösung das Intervall L=[45;1[]4;[, doch die Angabe des Lösungsintervalls versteh ich einfach nicht.. Ich bekomme ja als Lösung für einen x-Wert x>4. Wieso lautet dann das Lösungsintervall nicht ]4;[? Und wenn x>1 ist, wieso ist dann 45 auch im Lösungsintervall enthalten?

Ich bitte um Hilfe. Ich danke euch jetzt schon für eure Antworten.

Gruß
desaster137



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Respon

Respon

13:11 Uhr, 30.03.2017

Antworten
Für x=45 sind doch alle Summanden 0, also Konvergenz.
Antwort
funke_61

funke_61 aktiv_icon

13:12 Uhr, 30.03.2017

Antworten
Hallo,
Du erhältst aus der pq-Formel die Nullstellen x1=4 und x2=1
aber nun musst Du kontrollieren, in welchem Intervall
x2-5x+4>0
gilt.
Da die Parabel nach oben geöffent ist (positives Vorzeichen vor " x2 ") ergeben sich zunächst die Bereiche
x>4 und x<1
für positive Werte von x2-5x+4
Damit ergäben sich die Intervalle:
]-;1[    ]4;[
Jetzt musst Du aber auch noch die Wurzel
5x-4
betrachten . . .
;-)
desaster137

desaster137 aktiv_icon

13:18 Uhr, 30.03.2017

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Ja wenn die Parabel nach oben offen ist, wieso dann die Bereiche x>4 und x<1? Dann wären ja meine y-Werte immer >0. Das versteh ich grad nicht..
Antwort
funke_61

funke_61 aktiv_icon

13:22 Uhr, 30.03.2017

Antworten
nein, das Intervall [1;4] ist ausgenommen - Schau Dir die Zeichnung an.
und beachte die Wurzel
5x-4
wie ich bereits geschrieben habe!
Welche Werte darf ein Term unter einer Wurzel nicht annehmen?

ScreenShot024
desaster137

desaster137 aktiv_icon

13:47 Uhr, 30.03.2017

Antworten
Ja das Argument der Wurzel muss 0 sein, also darf es nicht <0 sein. Deswegen ist dieses Intervall ausgeschlossen.
Jetzt muss ich nur mehr den Definitionsbereich mit dem ausgeschlossenen Intervall kombinieren, richtig?

Antwort
funke_61

funke_61 aktiv_icon

13:50 Uhr, 30.03.2017

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Ja, wobei hier das Wort "Definitionsbereich" nicht korrekt ist denn es handelt sich ja nicht um eine Funktion ...
"kombinieren" der gefundenen Intervalle führt auf die angegebene Lösung ...
;-)
desaster137

desaster137 aktiv_icon

13:52 Uhr, 30.03.2017

Antworten
Eine letzte Frage: Bei solch einem Beispiel kann die Parabel ja nicht nach unten offen sein oder?
Antwort
funke_61

funke_61 aktiv_icon

14:51 Uhr, 30.03.2017

Antworten
Falls Du die "Grundform der Quadratischen Gleichung" meinst:
x2+px+q=0
Diese Parabel ist natürlich immer nach oben offen.

Aus einer anderen Konvergenz-Bedingung könnte aber durchaus auch eine Ungleichung
x2+px+q<0
folgen und in diesem Fall wäre eben der Bereich der zugehörigen Parabel gesucht, dessen Werte "kleiner als NUll" sind ;-)
desaster137

desaster137 aktiv_icon

14:54 Uhr, 30.03.2017

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Wie würde dann ein solches Beispiel ausschauen? Das versteh ich nicht ganz...
desaster137

desaster137 aktiv_icon

21:22 Uhr, 30.03.2017

Antworten
Kann mir hier keiner ein Beispiel nennen?..
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

00:13 Uhr, 31.03.2017

Antworten
Hallo
wenn du statt deinem q den Kehrwert nimmst also x5x-4
Gruß ledum
desaster137

desaster137 aktiv_icon

14:40 Uhr, 31.03.2017

Antworten
Ja aber dann wäre in diesem Beispiel meine Parabel wieder nach oben offen oder?
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

16:09 Uhr, 01.04.2017

Antworten
Hallo
es geht um die Gleichung
x^2+px+q=du willst entweder
x^2+px+q>0 dann siehst du die Parabel y=x^2+px+q an und untersuchst wo sie oberhalb der x- Achse ist
oder es geht um x^2+px+q<0 , du untersuchst wo sie unterhalb der x -Achse ist
die Parabeln sind nach oben offen
aber statt x^2+px+q>0 kannst du auch schreiben -x^2-px-q<0 und die nach unten geöffnete Parabel ansehen, wo ist sie unterhalb der x-Achse
entsprechend statt x^2+px+q<0 ; -x^2-px-q>0
Wenn du IMMER den Teil oberhalb der x- Achse haben willst also immer >0 hast du mal ne nach unten, mal ne nach oben geöffnete Parabel.

Gruss ledum
Frage beantwortet
desaster137

desaster137 aktiv_icon

16:21 Uhr, 01.04.2017

Antworten
Verstehe. Danke dir. Ich hake ab greatsmile