Főiskolai matematika feladat megoldásában tudsz segíteni?
Ki kellene dolgoznom az alábbi feladatot:
Vizsgáljuk az an=(3n-2)/(5n+1) (ez egy tört nem tudom egymás alá írni) sorozatot monotonitás,korlátosság konvergencia szempontjából,ha E=10^-3 (tíz a mínusz harmadikont) adjuk meg a küszöbindexnek
ha valaki tudna valami segítséget adni megköszönném.el sem tudok indulni :(
konvergencia: kiszámolod a határértékét. Ha van véges határértéke, konvergens.
küszöbindex: |an-A|<e képletet használd, ahol az an maga az egyenlet, az A a határérték, az e az epszilon (nálad E). Ha egyenlőség jelet raksz a < helyére, akkor megkapod a küszöbszámot, vagyis azt, hogy melyik az a szám, amely pont az epszilon sugarú határon van. Na a sorozatnak az ezt követő eleme a küszöbindex, szóval ha például 5.3 jött ki, és mivel sorozatról van szó, szóval csak természetes számok játszanak szerepet mint tagok, ezért 6-ot írsz.
monotonitás. Na várj, kiment a képlet a fejemből, de megnézem neked.
Jól emlékeztem, de ne voltam benne biztos.
(an+1)/an
ha az eredményed
>=1 monoton nő
=<1 monoton csökken.
furfangos képlet, mert itt nem tudom jelölni, de az an+1-nél az n+1 alsó indexben van, vagyis az n helyett n+1-et írsz, vagyis nálad a számláló így nézne ki:
3(n+1)-2
a nevező így:
5(n+1)+1
Korlátosságra nem kell külön képlet (mint a konvrgenciára se), mivel ha egy sorozat korlátos, és van határértéke, akkor konvergens.
korlátosság:
A sorozat első eleme (vagyis n helyére beírod az egyet és kiszámolod úgy, mert ugye így megy a sorozat: 1,2,3,4) egy korlát. Az, hogy felső, vagy alsó a monotonitástól függ. Ha monoton csökken, akkor az első elem egy felső korlát, mivel annál már csak kisebb számok lesznek. Ha nő, akkor alsó korlát.
Ha csökken, akkor az alsó korlát a határérték, ha nő, akkor a felső korlát a határérték.
Ez a korlátosság, és ez egyértelműen választ is ad a konvergenciára ugyebár (ahogy már írtam: konvergens sorozat korlátos, és van VÉGES!!! (szóval ha végtelen akkor divergens) határértéke!
Remélem nem írtam nagy hülyeségeket, és tudtam adni hozzá egy löketet.
Annyit elárulok, hogy a határértéke 3/5 lesz, az első eleme 1/6, ebből már következik az is, hogy monoton nő (mert 1/6-tól megy felfelé a 3/5-höz közelíteni), magyarul a felső korlát 3/5, alsó korlát 1/6, szig. mon. nő.
A küszöbszámot ezzel számold ki:
(3n-2)/(5n+1)-3/5 < 1/1000
1/1000=epszilon=10^-3
a monotonitásba behelyettesítve:
(3(n+1)-2)/(5(n+1)+1)/(3n-2)/(5n+1)
ez egy cuki emeletes tört, de a reciprokával szorozva, hogy könyebben tudj vele számolni:
(3(n+1)-2)/(5(n+1)+1)*(5n+1)/(3n-2)
itt nem fogsz konkrét számot kapni, mert van benne ismeretlen (az n), de miután szebb alakra hoztad, következtethetsz.
Például kijön ez (ez egy másik feladat, nem a tiéd) :
-11/(3n+2)*(3n-1)
Itt láthatod, hogy a számláló mínusz. A nevező csak plusz lehet, mert ha az n-ek helyére helyettesítesz 1,2,3,4,5... számot, akkor mindig pozitív eredményt kapsz. Magyarul:
-/+ mínusz osztva pluszal az mínusz, ergo kisebb mint nula, vagyis monoton csökken ebben az esetben.
jó, levezetem
monotonitás (képletbe eleve behelyettesítve, reciprokkal szorozva):
(3(n+1)-2)/(5(n+1)+1)*(5n+1)/(3n-2)=
az első törtet átalakítom:
(3n+1)/(5n+6)*(5n+1)/(3n-2)=
a két törtet összeszorzom:
((3n+1)*(5n+1))/((5n+6)*(3n-2))
Látom, hogy a számláló biztos pozitív (mert összeszorozva pluszok lesznek), ezért megnézem a nevezőt:
15n^2+8n-12
beírva egyet
15*1*1+8*1-12
vagyis:
15+8-12,
pozitív lesz, ergo
+/+, vagyis szig. mon. nő
konvergencia (lim n tart a végtelenbe, de ezt nem írom most a lim alá, mert komplikált lenne itt gyakorin):
lim (3n-2)/(5n+1)
alul felül leosztom a nevező legmagasabb fokszámú n-jével (vagyis szimplán n-el)
(3-2/n)/(5+1/n)
az 1/n a 0-hoz tart, mivel ha n helyére beírod az 1,2,3,4,5 stb számokat, akkor mindig kisebb számot kapsz, egyre jobban megközelíti az érték a nullát. Ugyanez a 2/n-nél.
magyarul (3+0)/(5+0)=3/5
ne felejtsd el minden lépésnél kiírni hogy lim n tart a végtelenbe, kivéve a végeredménynél!!!
ebből megtudjuk, hogy mivel monoton nő, és közelít az 3/5-hoz, hogy az 3/5 felső korlátja a sorozatnak.
nézzük meg most a korlátosságot:
írjuk be az eredeti egyenletbe n helyére az 1-et.
3*1-2/5*1+1=1/6
alsó korlátja az 1/6.
konvergencia: Mivel korlátos, és van véges határértéke, ezért konvergens.
monotonitás/korlátosság/konvergencia megvan
küszöbindex:
|(3n-2)/(5n+1)-3/5|<1/1000
Hagyjuk el az abszolútérték jelet, mert nem lényeges igazából, csak az előjelnél fontos a végén, vagyis mindenképpen pozitív lesz, mert ugye 1,2,3,4,5...
közös nevező, majd egybeírás baloldalon:
(5(3n-2)-3(5n+1))/(5(5n+1))<1/1000
bontsuk fel a zárójeleket, majd vonjuk szebb alakra:
-23/(15n+5)<1/1000
szorozzuk meg mindkét oldalt 1000-el, és 15n+5-el
-23000<15n+5
mindkét oldalból levonok 5-öt
-23005<15n
leosztva 15-el mindkét oldalt:
-1533,6<n
mivel abszolútérték, ezért 1533,6<n
az ezt követő elem: 1534, vagyis a küszöbindex.
1/6<an<3/5
ezt még biggyeszd oda a korlátossághoz.
helyesbítve:
1/6<=an<3/5
mert ugye a 3/5-öt csak közelíti, így nem lehet egyenlő, de az első elemmel lehet egyenlő (ugye ha n helyére 1-et írunk).
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2025, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!