Mathematik verstehen 6, Schulbuch

130 7 FOLGEN 7.05 Ist die Folge (an 1 n * N*) nach oben bzw. unten beschränkt? Ist sie beschränkt? a) an = n + 3 c) an = (– 1​) n ​· n e) a n = 2 g) an = ​| n |​ b) an = 2 – 3n d) an = (– 1​) n ​· ​1 _ n ​ f) an = 2 · (n – 4) h) an = – ​ � _ n ​ 7.06 Zeige, dass die Zahl c eine obere Schranke der Folge ​(​a ​n ​ ​| n * ℕ*​) ​ist! a) ​a ​n ​= ​ 6 n – 1 _ 4 n + 1 ​, c = 2​ b) ​a ​n ​= ​ 3 ​n ​2 ​+ 1 __ 3n + ​n​2​ ​, c = 3​ c) ​a ​n ​= ​ 6 n + 2 _ 1 – 2 n ​, c=–2​ 7.07 Zeige, dass die Zahl c keine untere Schranke der Folge ​(​a ​n ​| n * ℕ*​) ​ist! a) ​a ​n ​= ​ 2 n + 10 __ n ​, c = 2, 01​ b) ​a ​n ​= ​ 8 n + 1 _ 2 n – 1 ​, c = 4,1​ c) ​a ​n ​= ​ 2 – 10 n __ 1 – 2 n ​, c = 5,1​ 7.08 Finde zwei Beispiele für obere und zwei Beispiele für untere Schranken der Folge ​(​a ​n ​| n * ℕ*​)!​ a) ​a ​n ​= ​ 6 n + 2 _ 2 n – 1 ​ b) ​a ​n ​= ​ 4 n – 1 _ n + 3 ​ c) ​a ​n ​= ​ 5 n _ ​n ​2 ​+ 1 ​ d) ​a ​n ​= 1 + ​ 5 _ ​2 ​n​ ​ Monotone Folgen L Die Glieder der Folge ​(1 ​– ​1 _ n ​| n​ * ℕ*) ​= ​(0, ​ 1 _ 2 ​, ​ 2 _ 3 ​, ​ 3 _ 4 ​, …) ​werden immer größer, dh. es gilt: a​ 1 ​< ​a 2 ​< ​a 3 ​< … . In Analogie zu Funktionen definiert man: Definition Eine Folge ​(a​ n | n​ * N*) ​heißt • monoton steigend, wenn ​​a n​ ª ​a n + 1​ für alle n * N*, • monoton fallend, wenn ​​a n​ º ​a n + 1​ für alle n * N*, • streng monoton steigend, wenn ​​a n​ < ​a n + 1​ für alle n * N*, • streng monoton fallend, wenn ​​a n​ > ​a n + 1​ für alle n * N*. Die Folge heißt (streng) monoton, wenn sie (streng) monoton steigend oder (streng) monoton fallend ist. BEISPIEL Die Folge ​(a​ n | n​ * N*) ​mit an = ​ 5 n _ 2 n + 1 ​ist streng monoton steigend, denn es gilt: an < an + 1 É ​ 5 n _ 2 n + 1 ​< ​ 5 (n + 1) __ 2 (n + 1) + 1 ​ É ​ 5 n _ 2 n + 1 ​< ​ 5 n + 5 _ 2 n + 3 ​ É 5 n · (2 n + 3) < (5 n + 5) · (2 n + 1) É É 10 n2 + 15 n < 10 n2 +15n+5 Da die letzte Ungleichung für alle n * N* wahr ist, gilt auch die erste Ungleichung für alle n * N*. 7.09 Zeige, dass die Folge ​(​a ​n ​| n * ℕ*​) ​streng monoton steigend ist! a) ​a ​n ​= ​ 3 n – 1 _ n + 4 ​ b) ​a ​n ​= ​ 6 n + 2 _ 4 n + 3 ​ c) ​a ​n ​= ​ ​n ​2 ​+ 1 _ 2 n + 1 ​ d) ​a ​n ​= 1 + ​ ​2 ​n ​– 3 _ 1 + ​2 ​n​ ​ 7.10 Ermittle die ersten fünf Glieder der Zahlenfolge ​(​a ​n ​| n * ℕ*​)​, stelle eine Vermutung über das Monotonieverhalten auf und beweise deine Vermutung! a) ​a ​n ​= ​ 4 n + 2 _ n ​ c) ​a ​n ​= ​ 5 n + 1 _ 2 n – 1 ​ e) ​a ​n ​= ​ ​n ​2 ​– 1 _ ​n ​2 ​+ 1 ​ g) ​a ​n ​= 2​ ​ n ​· ​n – 1 _ 2 n ​ b) ​a ​n ​= 6 – ​ 3 _ n ​ d) ​a ​n ​= ​ n + 3 _ 7 – 2 n ​ f) ​a ​n ​= ​ ​n ​2​ _ 5 – 2 n ​ h) ​a ​n ​= ​ 2 n + 1 _ ​2 ​n​ ​ AUFGABEN L AUFGABEN L Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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