Matematik
vanskelige grænseværdier
10. november 2007 af
stræber-pigen (Slettet)
Hvordan beviser man at
lim(n->oo) (1+1/n)^(xn) =lim(n->oo) (1+x/n)^n=e^x ?
lim(n->oo) (1+1/n)^(xn) =lim(n->oo) (1+x/n)^n=e^x ?
Svar #1
11. november 2007 af tal-pædagog (Slettet)
Jeg har en tanke, der ikke er hele løsningen, men dog alligevel med til at kaste klarhed over problemstillingen:
Det første udtryk kan skrives som lim(n->oo)((1+1/n)^n)^x = e^x, hvorfor det må være nok at vise, at lim(n->oo)((1+1/n)^n) = e. Det er nok at vise, da funktionen a^x er kontinuert som funktion af a, hvorfor a^x går mod e^x for a -> e.
Og nu kommer min tanke. En af de ting, vi ved om e^x er, at den differentieret giver sig selv. Derfor har jeg set på grænseværdien af differenskvotienten for e^x. Jeg har valgt at bruge følgen 1/n som værktøj, hvilket giver:
[e^(x+1/n)-e^x]/(1/n) = n*e^x*[e^(1/n)-1]
Da grænseværdien for n->oo af denne differenskvotient SKAL give e^x, kan jeg altså slutte, at:
lim(n->oo)(n*[e^(1/n)-1]) = 1
Hvis vi nu lader epsilon være givet, kan vi altså finde et N i de naturlige tal, så der for m>=N gælder, at m*[e^(1/m)-1]=<1+epsilon.
Dvs. e^(1/m)=<1+1/m+epsilon/m.
Altså kan vi få e^(1/n) - som jo betyder den n'te rod af e - så tæt på (1+1/n) som vi vil, blot n er stor nok.
Fortæl mig lige, om det giver mening, eller er jeg kørt helt af sporet?
Det første udtryk kan skrives som lim(n->oo)((1+1/n)^n)^x = e^x, hvorfor det må være nok at vise, at lim(n->oo)((1+1/n)^n) = e. Det er nok at vise, da funktionen a^x er kontinuert som funktion af a, hvorfor a^x går mod e^x for a -> e.
Og nu kommer min tanke. En af de ting, vi ved om e^x er, at den differentieret giver sig selv. Derfor har jeg set på grænseværdien af differenskvotienten for e^x. Jeg har valgt at bruge følgen 1/n som værktøj, hvilket giver:
[e^(x+1/n)-e^x]/(1/n) = n*e^x*[e^(1/n)-1]
Da grænseværdien for n->oo af denne differenskvotient SKAL give e^x, kan jeg altså slutte, at:
lim(n->oo)(n*[e^(1/n)-1]) = 1
Hvis vi nu lader epsilon være givet, kan vi altså finde et N i de naturlige tal, så der for m>=N gælder, at m*[e^(1/m)-1]=<1+epsilon.
Dvs. e^(1/m)=<1+1/m+epsilon/m.
Altså kan vi få e^(1/n) - som jo betyder den n'te rod af e - så tæt på (1+1/n) som vi vil, blot n er stor nok.
Fortæl mig lige, om det giver mening, eller er jeg kørt helt af sporet?
Skriv et svar til: vanskelige grænseværdier
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
