AnleitungAnalysisAnalysis 1

Folgen untersuchen: Brüche, Wurzeln, Potenzen und Oszillation.

Erkenne die Form der Folge und wähle direkt den passenden Umbau: höchste Potenz, Rationalisieren, Betrag oder Teilfolgen.

Titelbild: Folgen untersuchen: Brüche, Wurzeln, Potenzen und Oszillation.

Struktur vor Methode

FormErster Umbau
P(n)/Q(n)P(n)/Q(n)durch größte n-Potenz teilen
P(n)-Q(n)\sqrt{P(n)}-\sqrt{Q(n)}konjugiert erweitern
nnn^kq^nexponentielles Verhalten von q zuerst
(-1)nnb(-1)^nb_ngerade/ungerade Teilfolge
znz^nBetrag und Winkel getrennt

Polynombruch mit kleinerem Zählergrad

an=7n+2n2-3. a_n=\frac{7n+2}{n^2-3}.

RechnungSchritt
an=7/n+2/n21-3/n2a_n=\frac{7/n+2/n^2}{1-3/n^2}durch n2n^2 teilen
Zähler →0\to0Nullfolgen
Nenner →1\to1Nenner bleibt von 0 weg
an→0a_n\to0Quotientenregel

Zwei Wurzeln rationalisieren

bn=n2+5n-n2+n. b_n=\sqrt{n^2+5n}-\sqrt{n^2+n}.

RechnungSchritt
bn=4nn2+5n+n2+nb_n=\frac{4n}{\sqrt{n^2+5n}+\sqrt{n^2+n}}konjugiert erweitern
bn=41+5/n+1+1/nb_n=\frac{4}{\sqrt{1+5/n}+\sqrt{1+1/n}}durch n teilen
bn→42=2b_n\to\frac{4}{2}=2Wurzelstetigkeit

Potenz gegen Polynom

Ist der Betrag von q kleiner als 1, so gilt nn→0n^kq^n\to0. Ein Quotient macht das sichtbar:

|(n+1)n+1nn|=|q|(1+1n)k→|q|<1. \left|\frac{(n+1)^kq^{n+1}}{n^kq^n}\right|=|q|\left(1+\frac1n\right)^k\to|q|<1.

Die Beträge fallen schließlich geometrisch.

Bestimmte Divergenz oder Oszillation

  • n2-3n→+∞n^2-3n\to+\infty: schließlich positiv und unbeschränkt.
  • (-1)nn(-1)^n n: weder gegen +∞+\infty noch gegen -∞-\infty; Vorzeichen wechselt.
  • (-1)n(-1)^n: beschränkt, aber Teilfolgenlimits 1 und -1.

Fehlercheck

  • „Divergent“ ist nicht automatisch „geht gegen unendlich“.
  • Bei Wurzeln n2=|n|\sqrt{n^2}=|n|; für natürliche große n ist das n.
  • Bei komplexen Potenzen reicht ein beschränkter Betrag nicht für Konvergenz.

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