Matematik

Bestem konvergensradius for en række

14. maj 2014 af Erdogan (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Lad c være et fast tal og betragt potensrækken   \sum_{n=1}^{\infty} \frac{c^{n-1}}{n} x^{n}

a) Bestem rækkens konvergensradius r  for enhver værdi af c∈ C


Brugbart svar (0)

Svar #1
14. maj 2014 af hejsa128 (Slettet)

Jeg tror man skal benytte forholdstesten, hvis jeg benytter den, får jeg cx. Jeg kan dog ikke se, hvad man får ud af det resultat. Jeg kunne også godt tænke mig at vide, hvordan man gør :)


Brugbart svar (1)

Svar #2
15. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

For at bestemme konvergensradius r foren potensrække ∑ anxn , skal man se på talfølgen |an+1/an| . Hvis alle an er forskellige fra 0, og |an+1/an| en konvergent med grænseværdi κ , gælder der, at potensrækken har konvergensradius r = 1/κ .

For den pågældende række gælder der, at

        |an+1/an| = |cn/(n+1) / (cn-1/n)| = |c|·n/(n+1) , c ≠ 0 .

For c ≠ 0 er rækkens konvergensradius derfor r = 1/|c| .

For c = 0 er rækken identisk med funktionen x , der konvergerer for alle x.


Brugbart svar (0)

Svar #3
15. maj 2014 af hejsa128 (Slettet)

Mange tak! :-)  Jeg kan dog ikke lige gennemskue, hvordan du får udregningen til:  |c|·n/(n+1).


Brugbart svar (0)

Svar #4
15. maj 2014 af hejsa128 (Slettet)

Jeg troede også man skulle benytte forholdstesten:  |an+1xn+1/anxn|  for n→∞


Brugbart svar (0)

Svar #5
15. maj 2014 af hejsa128 (Slettet)

Jeg har endnu et spørgsmål, det er spørgsmål b) til det spørgsmål, som er blevet besvaret i denne tråd. 

b) Lad f : ]-r , r[ → C  betegne sumfunktionen for den ovenstående række. Vis for alle reelle c ≠ 0, at f(x) er en strengt voksende funktion af x.


Brugbart svar (1)

Svar #6
15. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#5

Da har man jo, at f(x) for |x| < r = 1/|c| er differentiabel med

        f '(x) = ∑n=0 (cx)n = 1/(1 - cx) > 0 .


Brugbart svar (0)

Svar #7
18. maj 2014 af nissehue (Slettet)

Jeg tror ikke helt jeg forstår #6. Hvordan kommer du frem til f'(x) ?


Brugbart svar (0)

Svar #8
18. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#7

Rækken

        f '(x) = ∑n=0 (cx)n

fremkommer ved ledvis differentiation af den oprindelige række for f(x) . Rækken for f '(x) har samme konvergensradius son rækken for f(x).

Det bør være velkendt, at rækken     ∑n=0 zn   er konvergent for |z| < 1 med sum   1/(1-z) . Sætter man

        q = ∑n=0 zn ,

har man jo, at

        q·z = ∑n=1 zn ,

og dermed at

        q - q·z = 1 .


Brugbart svar (0)

Svar #9
19. maj 2014 af Materfabb (Slettet)

Jeg forstår heller ikke hvordan du kommer frem til at | (cn/(n+1) / (cn -1/n) | = |c|·n/(n+1) i #2.

Nogen der kan udlede dette?


Brugbart svar (1)

Svar #10
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#9

Man har

| (cn/(n+1) / (cn -1/n) | = | (cn/(n+1) · (n/cn -1) | = | cn-(n-1) ·n/(n+1) | = |c|·n/(n+1)


Brugbart svar (0)

Svar #11
19. maj 2014 af Materfabb (Slettet)

Selvfølgelig, skal vist lige have genopfrisket brøkregnereglerne ;)
 


Skriv et svar til: Bestem konvergensradius for en række

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.