Matematik

Konvergens radius

27. maj 2014 af thomas69 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej Alle!

Håber på lidt hjælp til opgave 1. På forhånd tak;))

Vedhæftet fil: opg314.pdf

Brugbart svar (0)

Svar #1
27. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

a) Se på |an+1/an| = (2(n+1))!/((n+1)!)2 · (n!)2/(2n)! = (2n+2)(2n+1)/(n+1)2 = 2·(2n+1)/(n+1) → 4 for n → ∞ .

b) Benyt, at 1/(1-z) = ∑n=0 zn , |z| < 1 .


Svar #2
27. maj 2014 af thomas69 (Slettet)

Tak, prøver nu.

Brugbart svar (0)

Svar #3
28. maj 2014 af Drizzla (Slettet)

Til spørgsmål b: Er det "lovligt" i min omskrivning at flytte om på summationstegn og integrale tegnet. Altså, jeg omskriver det indre i integralet til rækkeform, og så flytter jeg integralet indenfor summationstegnet og integrerer leddet vha. det ovenstående integrale?


Brugbart svar (0)

Svar #4
28. maj 2014 af Tilj (Slettet)

Også til spørgsmål (b): Jeg er i tvivl om, hvordan man går fra et integral til en sum?

Jeg går ellers ud fra at princippet i opgaven er, at man ved at benytte tippet du gav skal omskrive 

\int_{0}^{\pi /2}\frac{1}{1-xsin^{2}(\theta) }d\theta   til      \int_{0}^{\pi /2}sin^{2n}(\theta )d\theta  hvoraf resultatet følger.  Jeg har svært ved omskrivningen. 


Brugbart svar (2)

Svar #5
28. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

Man har

        \int_{0}^{\frac{\pi }{2}}\frac{1}{1-x\sin ^{2}\theta }\, \textup{d}\theta =\int_{0}^{\frac{\pi }{2}}\sum_{n=0}^{\infty }x^{n}\sin ^{2n}\theta \, \textup{d}\theta \newline\newline =\sum_{n=0}^{\infty }\left ( \int_{0}^{\frac{\pi }{2}}\sin ^{2n}\theta \, \textup{d}\theta \right )x^{n}=\sum_{n=0}^{\infty }\frac{\pi (2n)!}{2^{2n+1}(n!)^{2}}x^{n}\newline\newline =\frac{\pi }{2}\sum_{n=0}^{\infty }\frac{(2n)!}{(n!)^{2}}\left ( \frac{x}{2^{2}} \right )^{n}=\frac{\pi }{2}f(\frac{x}{4})


Brugbart svar (0)

Svar #6
28. maj 2014 af ma1908 (Slettet)

Hvorfor er det helt præcist, man må bytte rundt på integral og sumtegn i andet lighedstegn?


Brugbart svar (0)

Svar #7
28. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#6

Det er tilladt for |x|·sin2(θ) < 1 , dvs for |x| < 1 , da rækken er uniformt konvergent på ethvert afsluttet interval indeholdt i konvergensintervallet for rækken. Man kan da ombytte integration og summation.


Brugbart svar (0)

Svar #8
28. maj 2014 af ma1908 (Slettet)

Men er konvergensintervallet ikke kun (-1,1)? Og vi integrerer jo over (0,π/2)? 


Brugbart svar (0)

Svar #9
28. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#8

Hvis x er et fast tal med |x| < 1 , er rækken uniformt konvergent som række i sin(θ) på [0;1] og dermed som række i θ på [0;π/2] .


Brugbart svar (0)

Svar #10
28. maj 2014 af ma1908 (Slettet)

Mange tak for svaret!


Svar #11
28. maj 2014 af thomas69 (Slettet)

Er der nogen som ved hvodan starte man med opgave 2. Skal man kigge på euler

Brugbart svar (0)

Svar #12
28. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)


Svar #13
28. maj 2014 af thomas69 (Slettet)

;))

Svar #14
28. maj 2014 af thomas69 (Slettet)

Ok
Hvordan viser man (b) jeg ved at punktvis konvergens af en fourierrække mod en funktion f i et punkt x betyder at der at fourierrækkens afsnit evalueret i x sn(f(x)) g °ar mod f(x) for n går mod oo. Denne konvergens bestemmes via den givne norm i det metriske rum for funktionsværdierne. En fourierrække kaldes punktvis konvergent hvis sn(f(x)) går mod f(x) for n går mod oo for alle x € [-pi,pi].

Brugbart svar (0)

Svar #15
29. maj 2014 af ma1908 (Slettet)

I samme opgavesæt opgave 3 (a):

Når man skal vise noget er en metrik skal der gælde at

 \left \| f \right \|_*=0 \Leftrightarrow f=0

Men gælder dette ikke også for x=0 i dette tilfælde?


Brugbart svar (0)

Svar #16
29. maj 2014 af Tilj (Slettet)

Jeg beder også om hjælp til opgave 3(a) :-) 


Brugbart svar (0)

Svar #17
29. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#15, #16

Man skal vise, at || • ||* er en norm på vektorrummet E, dvs at

        1) || f ||* ≥ 0 for alle f ∈ E, og at der gælder = 0 , hvis og kun hvis f = 0 (nulvektoren i E)

        2) || λf ||* = |λ|·|| f ||* , for alle λ ∈ R og f ∈ E

        3) || f + g ||* ≤ || f ||* + || g ||* for alle f , g ∈ E .

Her er defineret   || f ||* = sup { x·|f(x)| | x ∈[0;1] } , hvor f: [0,1] → R er en kontinuert funktion .

Man kan benytte, at en kontinuert funktion på et afsluttet interval har et maksimum.


Brugbart svar (0)

Svar #18
29. maj 2014 af Tilj (Slettet)

Tak :) Men er i tvivl om, hvordan man decideret beviser, at den opfylder de 3 betingelser. Altså skal man vise det for x*|f(x)| eller mere tænke på det som et maksimum for denne funktion? Jeg synes det er lidt abstrakt. 


Brugbart svar (0)

Svar #19
29. maj 2014 af ma1908 (Slettet)

Men gælder nr. 1 ikke også hvis x=0? Og hvad skal man bruge at funktionen har maksimum til?


Brugbart svar (2)

Svar #20
29. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#18

1) For den definerede || • ||* har man, at

        0 ≤ || f ||* ≤ max(|f(x)|) .

Hvis || f ||* = 0 , må der for ethvert x ∈ [0;1] gælde, at x·|f(x)| = 0 , dvs at f(x) = 0 for alle x ∈ [0;1] (kontinuiteten sikrer også, at f(0) = 0).

2) Burde ikke volde nogen problemer.

3) || f + g ||* = sup{x·|f(x)+g(x)|} ≤ sup{x·|f(x)|+x·|g(x)|} = || f ||* + || g ||*

Når f(x) er kontinuert, er x·|f(x)| kontinuert på [0;1] og sup{x·|f(x)|} er derfor lig med max{x·|f(x)|} , som er et endeligt (ikke-negativt) reelt tal.


Forrige 1 2 Næste

Der er 33 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.