Konvergenz, Grenzwert

Aufrufe: 509     Aktiv: 25.01.2021 um 18:20

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Es geht darum, die Konvergenz zu beweisen. Ich habe heut nach einiger Zeit die Definition von Konvergenz verstanden. Man schnappt sich eine beliebig (kleine) Zahl Epsilon > 0 und dafür muss es eine natürliche Zahl geben, ab der die folgenden Indexzahlen einen kleineren Abstand zum Grenzwert haben.

 

Ich verstehe aber dieses Beispiel aus dem Skript nicht. Man nimmt sich ein Epsilon > 0. Aber wieso gibt es dann eine natürliche Zahl n0 mit n0 > 1/epsilon. Woher kommt das? Und wieso ist 1/n kleinergleich 1/n0?

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Hey, die Definitionen hast du erstmal korrekt verstanden soweit ich das aus deiner Erklärung beurteilen kann ;)

Im Prinzip passiert hier das Gleiche: wir wollen zeigen, dass wir für ein beliebig kleines Epsilon ab einem Folgeglied so nah dran sind. Und das wird hier durch einen Trick gemacht, der aber eigentlich wirklich nur das ist!

Wir nehmen uns ein kleines \( \epsilon \) her. Bis dahin ist es ein Standard-Konvergenzbeweis. 
Dann gibt es ein \( n_{0} > \frac{1}{\epsilon} \). Das kann man ja erstmal so festhalten, denn es stimmt, irgendeine natürliche Zahl, die das erfüllt gibt es, die kann ja erstmal beliebig groß sein solange wir sie fest wählen. Und das kann man umschreiben als \( \frac{1}{n_{0}} < \epsilon \). Das gilt für ein \( n_{0} \in \mathbb{N}\). 

Dieses ist jetzt ein Folgeglied ab dem wir \( \epsilon\)-nah an dem zu zeigenden Grenzwert dran sind. Das heißt die letzte Form schließlich.

Die letzte Zeile erklärt jetzt, dass wir ab diesem Glied auch die ganze Zeit mindestens \( \epsilon\)-nah am Grenzwert sind. Denn wenn wir die Indizes ab \( n_{0} \) also \( n>n_{0} \) betrachten so sind die zugehörigen Folgeglieder \( \frac{1}{n} \) immer kleiner als \( \frac{1}{n_{0}} \) und damit mindestens genauso nah an der 0.

Du hast also für ein beliebig kleines Epsilon gezeigt, dass es einen Startindex gibt ab dem alle Folgeglieder kleinergleich Epsilon vom Grenzwert entfernt sind. Und das ist die Konvergenz gegen den Grenzwert null.

Ich hoffe es einfach nochmal ausführlich mit Worten zu sagen hat dir geholfen. Du kannst aber gerne auch noch nachfragen.

Viele Grüße, jojoliese

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Hey Jojoliese,
erstmal vielen Dank für deine so schnelle und vor allem sehr sympathische Antwort. Ich habe mir deine Erklärung mehrmals vorgelesen und jetzt hab ich's tatsächlich verstanden.
Ich hing daran, wieso man sich einfach ein n0 schnappt. Im Nachhinein ist es trivial, aber so ist es ja oft.

Vielen Dank nochmal und viel Erfolg bei deinem Mathe-Studium.
  ─   akimboslice 25.01.2021 um 18:18

Gerne doch! und danke dir! Man muss sich am Anfang trotzdem manchmal Schritt für Schritt vor Augen führen was eigentlich passiert und es ist gut, wenn du dich am Anfang vom Studium nicht mit einem "ja wird schon passen" zufrieden gibst, das wird es dir später erleichtern!

Hab noch einen schönen Abend ;)
  ─   jojoliese 25.01.2021 um 18:20

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