Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Sorozat monotonitása

540
Sziasztok!

Sorozatok témakör - monotonitás megállapítása.
Az alábbi tétellel:
a(n+1) - a(n) -> ha ez >0 akkor szig.mon nő, ha <0 akkor szig.mon csök.

A feladatoknál az a(n) azt jelenti, hogy az n-edik tag, csak nem tudom levinni alsó indexbe ezen az oldalon.

2 feladatot nem tudok megcsinálni. Azaz nem tudnám.
Látom a megoldást, mert van megoldás hozzá, de nem értem még így sem, hogy hogyan jött ki. Valamit tuti elfelejtettem, és emiatt nem áll össze a kép.

1.) a(n) = 3^(2n) / 3^(n) +4

Elméletileg ennek a megoldása: 9*3^(n) + 36 / 3*3^(n) +4
Nyilván ebből látható, hogy szigorúan monoton nő a sorozat, sőt, annak ellenére is rájöttem, hogy nem tudtam ezt az eredményt megkapni, de mégis jó lenne, ha tudnám, hogy hogyan jön ez ki pontosan.

2.)
a(n) = (-5)^(n) + 2*9^(n+1) / 3^(2n)

Megoldása elvileg: a(n) = ( -5 / 9 )^(n) + 18
--> nem monoton, mert a páros indexű tagok 18-nál nagyobbak, a páratlan indexűek pedig 18-nál kisebbek.

A 2.) feladat amit írtam teljesen homály. Az elsőnél csak nem tudom kiszámolni azt az eredményt, amit elvileg leírtam, hogy kapnom kéne.
Mind a kettőhöz feladatlevezetést és kis magyarázatot szívesen elfogadnék!

Köszönöm szépen! :)
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
analízis, monotonitás, sorozatok
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

6
a másodiknál a teljes tört zárójelben van, és az egész tört van az n-edik hatványon! Csak furán mutatja az oldal.

És utána az egészhez van 18 hozzáadva.
Módosítva: 6 éve
0

1)
`a_n = (3^(2n))/(3^n+4)`
`a_(n+1) = (3^(2n+2))/(3^(n+1)+4) = (3^2·3^(2n))/(3·3^n+4)`
A kettő különbsége:
`a_(n+1)-a_n = (9·3^(2n))/(3·3^n+4)-(3^(2n))/(3^n+4)`
Hozzuk a második tagot is ugyanarra a nevezőre:
`=(9·3^(2n) - (3^(2n)(3·3^n+4))/(3^n+4))/(3·3^n+4)`
Hmm, nem tudom én sem, hogyan jött ki a ebből a `(9·3^n+36)/(3·3^n+4)`, szerintem sehogy. Én azt csinálnám, hogy az előző kifejezést helyettesíteném egy nála kisebbel, vagyis olyannal, ahol többet vonok ki a számlálóban (4 helyett 3·4 van):
`>(9·3^(2n) - (3^(2n)(3·3^n+3·4))/(3^n+4))/(3·3^n+4) = (9·3^(2n) - 3·3^(2n))/(3·3^n+4)`
`= (6·3^(2n))/(3·3^n+4) > 0`
Ez már tuti pozitív.

Bizonyára aki a megoldást írta, ő is a `3^(2n)`-t helyettesítette `3^n·valami`-vel, ami kisebb nála, stb, de nem tudom most, hogy pontosan mivel.
Módosítva: 6 éve
1

2)
`a_n = ((-5)^(n) + 2*9^(n+1))/(3^(2n))`
`=((-5)^(n) + 2*9*9^(n))/((3^2)^(n))=((-5)^(n) + 2*9*9^(n))/(9^(n))`
`=((-5)^(n))/9^n + 2*9=((-5)/9)^n + 18`
Innen meg már ahogy írtad: "nem monoton, mert a páros indexű tagok 18-nál nagyobbak, a páratlan indexűek pedig 18-nál kisebbek."
Ehhez kell magyarázat? Ha `n` páros, akkor `((-5)/9)^n` pozitív, ha meg `n` páratlan, akkor negatív. Tiszta?


Ja, és ASCIImath-szal tudsz matematikai formulákat szépen írni, itt van egy kis segítség hozzá:
http://www.wjagray.co.uk/maths/ASCIIMathTutorial.html
Tehát pl. `(a/b)^n` úgy megy, hogy balra hajló vesszők (backtick a neve, Alt-7 a magyar billentyűzeten) között beírod, hogy (a/b)^n. Ha meg `((-5)/9)^n` kell, akkor két backtick között ((-5)/9)^n lesz.
Módosítva: 6 éve
1

Köszi a válaszokat!

Mindjárt megadom a pontokat, de lenne előtte még kérdésem, ha nem baj.
Szóval, ahogyan írtam, mi mindig az n+1 -edig tagból vonjuk ki az n-ediket, és úgy lehet megállapítani, hogy mi a helyzet. Vagy ha egyszerűbb a nevező, akkor ugyebár meg lehet állapítani úgy, hogy "felírjuk a nevezőt a számlálóba, majd kiegészítjük" ahogy a tanár mondaná :D

Szóval, a 2.) feladatnál miért nem ez a "kivonós" dolog történt?
Miért volt elég a 2. feladatnál az n. tag önmaga, hogy megoldjuk, mi a helyzet?

A másik kérdés, hogy az első feladatnál mi azt szoktuk csinálni ilyenkor, hogy van az n+1 és a sima n. tag ugyebár. Mind a kettőnek más a nevezője meg a számlálója is.
Akkor az lehetséges, hogy úgy kell megcsinálni, hogy amikor kivonod az n. tagot az n+1-ből, akkor közös nevezőre hozod a kettőt, amit mi úgy szoktunk, hogy az n+1. tag számlálóját az n. tag nevezőjével, az n. tag számlálóját pedig az n+1 tag nevezőjével szorzod be, utána pedig elvileg kijön a végső alak, ami kell?

Na már most, mert én az 1.)-nél így akartam csinálni amit most leírtam, csak elakadtam. Nem tudom, hogy például egy 3^(2n)*(3*3^(n) + 4) mivel egyenlő?
Én ezt a zárójelet kvázi "nem tudom felbontani". Segítesz ezt elmagyarázni?
Esetleg így kijönne az eredmény?

Köszi! @bongolo
0

`bb"> mi mindig az n+1 -edig tagból vonjuk ki az n-ediket"`
Sokfélekeppen lehet csinálni, ez az egyik lehetőség. Lehet úgy is, hogy `a_(n+1)/a_n` ha > 1, akkor szig.mon.nő, ha pedig < 1, akkor csökken.
Azt a módszert érdemes használni, ami egyszerűbb.

`bb"> 2.) feladatnál miért nem ez a kivonós dolog történt?"`
A kivonós is meg az osztásos is akkor jó, ha valójában tudjuk, hogy a sorozat mondjuk nő, és be akarjuk ezt bizonyítani. Ennél a feladatnál viszont még nem tartunk ott, sőt, ha megnézzük a sorozat néhány elemét, akkor látjuk, hogy nem monoton. Ilyenkor az `a_(n+1)-a_n` vizsgálata nem adna eredményt, hisz nem is monoton a sorozat.

Szóval úgy kell kezdeni, hogy megnézed kicsi `n`-ekre, hogy mit csinál a sorozat. Ha úgy látod, hogy monoton nő vagy csökken, akkor bebizonyítod mondjuk a kivonásos módszerrel. Ha meg azt látod, hogy nem monoton, akkor azt kell valahogy bebizonyítani.

`bb"> amikor kivonod az n. tagot az n+1-ből, akkor közös nevezőre hozod a kettőt"`
Persze, mehet úgy, de nem mindig ad szép eredményt.

`bb"> Nem tudom, hogy például egy 3^(2n)*(3*3^(n) + 4) mivel egyenlő? "`
`3^(2n)·3^n` egyenlő `3^(3n)`-nel, szóval a teljes szorzat kifejtve `3·3^(3n)+4·3^(2n)`.

Megpróbálom a közös nevezőt végigcsinálni:
`a_(n+1)-a_n=((9·3^(2n))(3^n+4) - 3^(2n)(3·3^n+4))/((3·3^n+4)(3^n+4))`
`=(9·3^(3n)+36·3^(2n) - 3·3^(3n)-4·3^(2n))/((3·3^n+4)(3^n+4))`
`=(6·3^(3n)+32·3^(2n))/((3·3^n+4)(3^n+4))`
Nem lesz ennél szebb, de nem is muszáj tovább próbálkozni; az egyértelmű, hogy itt a számláló is meg a nevező is pozitív, tehát `a_(n+1)-a_n>0`.
0

Ezt csak azért írom most, hogy láss ilyet is, de ha nem akarod, ne gondolj bele komolyan. Majd egyetemista korodban kell ilyen is:

Van olyan módszer is, hogy nem kell pontosan végigszámolni mondjuk a kivonásosat, csak azt kell belátni, hogy mondjuk pozitív.
`a_(n+1)-a_n = (9·3^(2n))/(3·3^n+4)-(3^(2n))/(3^n+4)`
Tudjuk (mert ránézésre rájöttünk, vagy hasonló), hogy a sorozat monoton nő, tehát a különbség pozitív, csak be kellene bizonyítani. Ha csinálunk ebből a különbségből egy kisebbet és arról be tudjuk látni, hogy még mindig pozitív, akkor az eredeti is pozitív.
Ebből mondjuk úgy tudunk kisebbet csinálni, hogy az első tag nevezőjét nagyobbra változtatjuk: azt pedig úgy érdemes megtenni, hogy utána könnyebben lehessen összevonni a második taggal:
`a_(n+1)-a_n = (9·3^(2n))/(3·3^n+4)-(3^(2n))/(3^n+4) > (9·3^(2n))/(3·3^n+12)-(3^(2n))/(3^n+4) =`
`= (9·3^(2n))/(3·(3^n+4))-(3^(2n))/(3^n+4) = (3·3^(2n))/(3^n+4)-(3^(2n))/(3^n+4) =`
`=(2·3^(2n))/(3^n+4) > 0`
Kész.
Módosítva: 6 éve
0