Komplexe Reihen und Folgen

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Sly Auf diesen Beitrag antworten »
Komplexe Reihen und Folgen
Hallo!
Ich hänge etwas an zwei Aufgaben über komplexe Folgen und Reihen.

Die erste Aufgabe: Ich soll untersuchen, für welche die Reihe konvergiert.

Nunja, für ist es klar, dass die Reihe konvergiert, damit gibts keine Probleme. Für ist es klar dass die Reihe divergiert, weil die Beträge der Summanden eben keine Nullfolge bilden. Wie kann ich das elegant beweisen? Mir fällt lediglich ein, dass man lang und breit und umständlich beweist, dass jede folge mit das ab einem geweissen Punkt überholt...

Ja, und dann noch der letzte Fall, bei dem ich nicht so recht weiß, wie ich vorgehen soll, nämlich . Für 1 divergiert die Reihe, für -1 konvergiert sie, also gibts kein pauschales "Ja" oder "Nein". Wie soll ich hier rangehen?
Ich hab schon versucht, zu setzen mit , weil ich VERMUTE, dass die Reihe für konvergiert...Sicher bin ich mir aber nicht, und durch Einsetzen in die Reihe bin ich auch nicht gerade weit gekommen...

Dann die zweite Aufgabe: (wohlgemerkt, hier ist weniger das Komplexe das Problem)
Ich soll beweisen: Ist eine komplexe Folge mit , so gilt


Also als Tip habe ich da stehen:
"Für gilt:
Ehrlich gesagt finde ich hier überhaupt GARKEINEN Ansatz. Alle Konvergenzkriterien durchgegangen, irgendwie stehe ich auf dem Schlauch...Und mit dem Tip kann ich gar nichts anfangen...

Ich bedanke mich für jede Hilfe im Voraus.
Schöne Grüße
Sly
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Die zweite Aufgabe haben wir u.a. in dem Thread "Grenzwert bestimmen" schon gelöst!

Zu 1.: Dass die Reihe für nicht konvergiert ist klar, da der Konvergenzradius dieser Reihe eben gleich 1 ist!
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Hab mir mal noch ein paar Gedanken zu der (möglichen) Konvergenz der Reihe auf dem Rand des Konvergenzkreises gemacht! Du hast mit deiner Vermutung Recht, die Reihe konvergiert für alle außer eben für .

Um die Konvergenz nachzuweisen, kannst du von vornherein mal annehmen. Jetzt musst bzw. kannst du über das Cauchy-Kriterium argumentieren. Schätze mal die Partialsumme geeignet ab, indem du ausmultiplizierst. Dann wirst du sehen, dass die Reihe für konvergiert und damit auch die ursprüngliche Reihe!
Sly Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Zitat:
Original von Orakel
Die zweite Aufgabe haben wir u.a. in dem Thread "Grenzwert bestimmen" schon gelöst!

Zu 1.: Dass die Reihe für nicht konvergiert ist klar, da der Konvergenzradius dieser Reihe eben gleich 1 ist!


Naja, das wäre ja schon klar, WENN wir Konvergenzradien gehabt hätten..Haben wir aber nicht, dabei ist schon das gesamte Kapitel zu Reihen abgeschlossen...(Frag mich nicht warum)

Zum Cauchy-Kriterium:
Was meinst du genau mit abschätzen? Den Betrag? Das habe ich gerade irgendwie versucht, führt zu nix wirklich tollem (bei mir).
Was soll ich denn da ausmultiplizieren? verwirrt

Verflucht, gegen Mitte des Semesters scheint Analsysis ja doch schwerer zu werden als ich dachte...
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Also ihr habt doch in der Vorlesung sicher das Wurzelkriterium gehabt, welches besagt, dass die Reihe absolut konvergiert, falls und divergiert, falls . Bei deiner Reihe ist jetzt für ein festes , also konvergiert deine Reihe für absolut und für divergiert sie, denn für .

Bezüglich des Verhaltens der Reihe für sollst du den Ausdruck ausmultiplizieren und abschätzen! Probier es erst noch einmal, so schwierig ist es nicht. Du musst dabei die Monotonie der Funktion ausnutzen!
Sly Auf diesen Beitrag antworten »

Nein, das Wurzelkriterium hatten wir auch nicht.

Nochmal zum Abschätzen: WAS?! Den Betrag abschätzen? "Abschätzen" verwirrt mich etwas, wenn wir von einem komplexen Term reden!

Naja, jedenfalls habe ich jetz mal versucht...wieder. Und bin durch diverse Umformungen erneut zu nix tollem gekommen.



Nur wieder weiß ich nicht, wo ich hier was abschätzen soll.
 
 
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »

Habt ihr denn das Quotientenkriterium für die Konvergenz von Reihen gehabt?

ZurAbschätzung:

Sei . Dann gilt:



Jetzt kannst du ausnutzen, dass ist und für . Dann kannst du also die Partialsumme betragsmäßig abschätzen durch



für . Dann das Cauchy-Kriterium und fertig. Wegen konvergiert dann auch deine Original-Reihe! Freude
Sly Auf diesen Beitrag antworten »

Achsooooo...Tja, man muss halt wissen, wo man umformt, und wo nicht. (Ich hab halt direkt gesetzt.)

Hmkaaaay...Vielen Dank. Aber echt, ich fand das ziemlich schwer, so ohne das Vorwissen. Egal. Ich verstehs jetzt und kann es sauber aufschreiben.

Achja: Das Quotientenkriterium hatten wir schon.
Wenn ich noch Probleme hab, meld ich mich...Bis dann
DerHolzi Auf diesen Beitrag antworten »

Habe jetzt die gleiche aufgabe. Auch mit der aufgabe 2. Die finde ich aber nirgendswo. Auch nicht mit der suche nach "Grenzwert bestimmen".

Außerdem fände ich es hilfreich, wenn mit einer zu der Lösung ,mit dem Quitientenkriterium sagen könnte, warum (1-z) davor steht und wie man die ersten 3 Umformungen macht.

Danke schon mal

DerHolzi
AD Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Zitat:
Original von Sly
weil ich VERMUTE, dass die Reihe für konvergiert...

Ja, ist richtig. Zum Beweis ist das Dirichlet-Kriterium

http://de.wikipedia.org/wiki/Kriterium_von_Dirichlet

ganz nützlich. Es ist auf dieser Seite zwar nur von reellen Folgen die Rede, aber es gilt auch im Komplexen.
Sly Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Zitat:
Original von Arthur Dent
Zitat:
Original von Sly
weil ich VERMUTE, dass die Reihe für konvergiert...

Ja, ist richtig. Zum Beweis ist das Dirichlet-Kriterium

http://de.wikipedia.org/wiki/Kriterium_von_Dirichlet

ganz nützlich. Es ist auf dieser Seite zwar nur von reellen Folgen die Rede, aber es gilt auch im Komplexen.


Ja ok, aber dann muss ich ja wieder beweisen, dass beschränkt ist, was ich bei ein bisschen schwer finde.
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Zu der zweiten Aufgabe findet ihr etwas unter dem thread "Konvergenz Mittelwert". Die Frage kam schon öfters!!!

Zu der Konvergenz der Reihe folgendes: Zum Fall möchte ich eigtl nichts mehr sagen, denn es steht ja schon alles da und es ist auch nachvollziehbar, wie ich denke.

Nun zum Quotientenkriterium: Die Reihe konvergiert absolut, falls . Sie divergiert jedoch, falls . Hier ist , also . Wegen erhält man die absolute Konvergenz der Reihe für und die Divergenz für .

smile smile
DerHolzi Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo nochmal.

Die Lösung ist so schon sehr gut, nur erhält man bei der Divergenz nicht die Lösung |z| >= 1??

Das würde nämlich probleme aufwerfen, weil der betrag von |z| ja auch die -1 beinhalten würde und bei der knvergiert die reihe ja nach Leibnitz oder nicht??

Wie kann ich das schreiben um das Problem zu umgehen?
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sly
Ja ok, aber dann muss ich ja wieder beweisen, dass beschränkt ist, was ich bei ein bisschen schwer finde.

Nein, das steht in der Wikipedia leider etwas missverständlich - die englische Seite ist da präziser:

Es geht nicht um Konvergenz dieser Reihe, die ist nämlich für gar nicht konvergent! Sondern um die Beschränktheit der Partialsummenwerte

.

D.h., für alle mit findet man ein (von abhängiges) mit

für alle .

Und so ein findet man hier tatsächlich!
Sly Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Arthur Dent
Es geht nicht um Konvergenz dieser Reihe, die ist nämlich für gar nicht konvergent! Sondern um die Beschränktheit der Partialsummenwerte

.


Ich hab doch nix anderes geschrieben?
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Dann entschuldige, dann habe ich dich anders verstanden. Der Nachweis der Beschränktheit ist hier aber wirklich simpel:

.
Sly Auf diesen Beitrag antworten »

AJ Hammer
Jaja, Dreiecksungleichung is schon was schönes, vor Allem, wenn man nicht zu dumm ist, um sie anzuwenden!
DerHolzi Auf diesen Beitrag antworten »

Ich hätte da nochmal nen problem bei der zweiten Aufgabe!

Und zwar ist die Frage ob auch die Umkehrung dieser aussage gilt.

??

Kein plan.
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Nein, sie gilt nicht. Dazu genügt dann selbstverständlich die Angabe eines passenden Gegenbeispiels.
DerHolzi Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist mir klar, aber welches beispiel??
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Na z.B. .
DerHolzi Auf diesen Beitrag antworten »

Wie kann ich das denn am geschicktesten zeigen??

Bei

hätte ich ja dann:

Nach aufgabenstellung ist ja ja ein folge Komplexer Zahlen.

Dann ist doch auch oder??

Ist denn dann auch ??

Ich kann ja im Komplexen nicht das Leibnitzkriterium anwenden, sonst könnte ich ja sagen, dass das arithmetische Mittel konvergiert, aber aber die Reihe nicht.

Wie muss ich da genau vorgehen??
AD Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Moment mal, was rechnest du denn da??? Ich denke, wir reden über

Zitat:
Original von Sly
Ist eine komplexe Folge mit , so gilt

Das hat nichts mit der Reihe zu tun, die du da leichtfertig aufschreibst, sondern es geht hier um Mittelwerte!!!


P.S.: Ich weiß nicht, was du mit deinem bezweckst: Beides sind natürliche Zahlen, und damit insbesondere auch komplexe Zahlen.
Buef Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Zitat:
Original von Orakel
Hab mir mal noch ein paar Gedanken zu der (möglichen) Konvergenz der Reihe auf dem Rand des Konvergenzkreises gemacht! Du hast mit deiner Vermutung Recht, die Reihe konvergiert für alle außer eben für .

Um die Konvergenz nachzuweisen, kannst du von vornherein mal annehmen. Jetzt musst bzw. kannst du über das Cauchy-Kriterium argumentieren. Schätze mal die Partialsumme geeignet ab, indem du ausmultiplizierst. Dann wirst du sehen, dass die Reihe für konvergiert und damit auch die ursprüngliche Reihe!

warum steht vor der partialsumme ein
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
weil man so die konvergenz der reihe zeigen kann, falls .
SilverBullet Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Gilt eigentlich auch die Umkehrung der Aussage ?

Also ich habe :


Kann ich dann auch sagen, dass ?
AD Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Komplexe Reihen und Folgen
Guten Morgen! Schläfer

Siehe meine Beiträge heute, 9:37 und 11:23
SilverBullet Auf diesen Beitrag antworten »

LOL Gott

ARGH EDIT : KEIN KOMMENTAR smile
SilverBullet Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Nun zum Quotientenkriterium: Die Reihe konvergiert absolut, falls . Sie divergiert jedoch, falls . Hier ist , also . Wegen erhält man die absolute Konvergenz der Reihe für und die Divergenz für .


Demnach ist die Reihe auch divergent für z = 2 wenn ich das richtig verstanden habe...oder ?

Dies würde der Lösung im Königsberger S.76 widersprechen denn da heißt es : Die Reihe divergiert für z = 1 und konvergiert für alle anderen.
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Man sollte Büchern nicht blind vertrauen. Dass diese Reihe - wie überhaupt jede Potenzreihe echt außerhalb ihres Konvergenzkreises - divergiert, sieht man mit verbundenen Augen: Da ist ja sogar die notwendige Bedingung verletzt, dass die Reihenglieder eine Nullfolge bilden müssen...
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »

@ SilverBullet

STOP STOP STOP!!! Jetzt muss ich den Königsberger aber mal in Schutz nehmen. Die Aussage, dass die Reihe für divergiert und für alle anderen konvergiert, bezieht sich nur auf jene mit (siehe ein paar Zeilen darüber auf S. 76)!!! Also genau lesen sollte man schon smile
SilverBullet Auf diesen Beitrag antworten »

Ohh Sorry du hast recht... Finde ich trotzdem extrem besch"eiden" ausgedrückt wenn man schreibt für alle anderen z, obwohl da doch nur noch -1 in Frage kommt.
Orakel Auf diesen Beitrag antworten »

Nein, schon wieder falsch verstanden. Es ist ja , also kommen weit mehr z in Frage, als .
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