Matematik
Bevis uendelig kvotientrække
Hej :-)
Jeg skal bevise følgende uendelige kvotientrække: lim n→∞ (Sn) = lim n→∞Σ fra (i=0) til (n-1) = 1/(1-q) når 0<q<1
(Jeg kunne ikke lige få sigma-tegnet til at virke ordentligt, men det jeg mener er, at den nedre værdi er 0 og den øvre værdi (n-1)). Jeg vil høre, om der er nogle, der har nogle links til steder på nettet, hvor jeg kan læse lidt om bevisførelsen?
Jeg har før bevist følgende: Σ (fra n=0 til ∞) xia0, hvor jeg har gjort således:
sn=a0+x a0+x2a0...+xna0=a0*((1-xn+1)/(1-x)) hvor x ≠1 (jeg skriver ikke hele beviset op, men gør det gerne, hvis det er nødvendigt)
Jeg tænker, at jeg måske kan bruge samme fremgangsmåde, men der hvor jeg bliver i tvivl er, når den øvre værdi i den nuværende uendelige række er (n-1), mens den øvre værdi i mit tidligere bevis er ∞. Hvis jeg bruger mit nuværende bevis, vil min Sn så også være lig a0*((1-xn+1)/(1-x)), altså med x opløftet i n+1? Eller vil x (eller q som det jo er) være opløftet i n-1 eller måske noget helt tredje?
Jeg håber, at der er nogle, der kan være mig behjælpelig :-)
Svar #1
15. marts 2010 af Andersen11 (Slettet)
Jeg formoder, at det er qi der summeres i dit udtryk. Så du har allerede, at
sn = 1 + x + x2 + ... + xn = (1-xn+1)/(1-x) , x ≠ 1 . Hvis |x| < 1 går xn mod 0 for n → ∝ , og dermed går sn mod 1/(1-x) for n → ∝ . Dermed er du færdig med beviset.
Svar #2
15. marts 2010 af majhes (Slettet)
Mange tak for svaret! Ja, det er qi, der summeres i det bevis, jeg skal lave nu. Så jeg kan altså godt lade følgen (kaldes Sn ikke det?) hedde: sn = 1 + x + x2 + ... + xn og dermed medtage xn i følgen, selvom mit udtryk har en øvre grænse på (n-1)?
Er det ikke nødvendigt at bruge induktion, hvor jeg påstår, at Pn er sand og derefter viser, at P1 er sand for så til sidst at vise, at Pk+1 er sand for at vise, at jeg kan omskrive en række til en brøk som nævnt? Derefter kan jeg så sige, at hvis |x| < 1 går xn+1 (det er vel xn+1 og ikke xn, som jeg skal skrive her?) mod 0 for n → ∝ , og dermed går sn mod 1/(1-x) for n → ∝.
Svar #3
15. marts 2010 af Andersen11 (Slettet)
Ja, (sn) kaldes en følge, afsnitsfølgen for den uendelige række ∑∝0 xn . Hvis (sn) har en grænseværdi S defineres denne som summen af den uendelige række.
Hvis du kender udtrykket for (n-1) kan du altiod finde udtrykket for n ved at erstatte (n-1) med n. Du skal vise, at rækken har den angivne sum ved at vise, at afsnitsfølgen har den angivne grænseværdi, og det var stort set det, jeg gjorde i #1.
Svar #5
15. marts 2010 af majhes (Slettet)
Jeg forstår ikke helt, hvad du mener med det dette: "Hvis du kender udtrykket for (n-1) kan du altiod finde udtrykket for n ved at erstatte (n-1) med n. Du skal vise, at rækken har den angivne sum ved at vise, at afsnitsfølgen har den angivne grænseværdi, og det var stort set det, jeg gjorde i #1."
Skal jeg forstå det sådan, at det er ligemeget, om jeg skriver n eller n-1, resultatet vil blive det samme? Jeg skal vise, at min række lim n→∞Σn-10qi = S og S er så = n-1 ellerhvad? Det viser jeg ved at vise, at Sn "har den angivne grænseværdi", men hvordan gør jeg det? Er det bare at skrive, at sn = 1 + q + q2 + ... + qn-1 og derefter skrive, at det er = (1-xqn-1)/(1-x), eller skal q i tælleren stadigvæk opløftes i n+1?
Svar #7
15. marts 2010 af Exupery (Slettet)
Der er absolut ingen grund til at benytte induktion. Det ville være at forsværre et i grunden ret nemt bevis.
Du har summen:
Sn=q0+q1+q2+...+qn-1
Ganger du denne med q får du
Sn*q=q1+q2+q3+...qn-1+qn.
Nu kan du så trække den anden fra i den første:
Sn-Sn*q=q0-qn
idet du ser, at de går ud med hinanden parvis.
Sæt nu Sn uden for en parentes, da får du:
Sn(1-q)=q0-qn
Du forkorter så ganske simpelt, så du får Sn:
Sn=(q0-qn)/(1-q)
Du har da:
limn-->∞ Sn=q0/(1-q)
og idet q0=1, følger din sætning.
Svar #8
15. marts 2010 af Andersen11 (Slettet)
#5
"altiod" var en skrivetorsk for "altid" . Det var mit indtryk, at du havde brug for et udtryk med n, og du havde en formel, der gik til (n-1), og der var det, at jeg sagde, at du så nemt kunne få et udtryk, der gik til n.
Svar #9
16. marts 2010 af majhes (Slettet)
Hvor er det dejligt med al jeres hjælp, tusind tak! Jeg tror, at jeg har fanget den nu!
Skriv et svar til: Bevis uendelig kvotientrække
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.
