Induksjon

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Nassern
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 16
Joined: 13/07-2009 23:56

Vis ved induksjon at for n=1,2,3,... gjelder

[tex]\sum_{i=n+1}^{2n}\frac{1}{i}=\sum_{m=1}^{2n}\frac{(-1)^{m+1}}{m}[/tex]

Oppgaven er lenger, men jeg håper på at jeg vil klare å få til den alene, med litt hjelp med den første delen herfra.

Jeg forstår virkelig ikke hvordan de skal bli like. Jeg trodde at en [tex]\sum\frac{1}{n^p}[/tex] der [tex]p\leq1[/tex] divergerte.

Når jeg prøver meg på induksjon, ender jeg alltid opp med en alternerende rekke på den ene siden av likhetstegnet, og en ikke-alternerende på den andre.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Nassern wrote:Vis ved induksjon at for n=1,2,3,... gjelder

[tex]\sum_{i=n+1}^{2n}\frac{1}{i}=\sum_{m=1}^{2n}\frac{(-1)^{m+1}}{m}[/tex]

Oppgaven er lenger, men jeg håper på at jeg vil klare å få til den alene, med litt hjelp med den første delen herfra.

Jeg forstår virkelig ikke hvordan de skal bli like. Jeg trodde at en [tex]\sum\frac{1}{n^p}[/tex] der [tex]p\leq1[/tex] divergerte.

Når jeg prøver meg på induksjon, ender jeg alltid opp med en alternerende rekke på den ene siden av likhetstegnet, og en ikke-alternerende på den andre.
Det er riktig at [tex]\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^p}[/tex] konvergerer for alle reelle [tex]p>1[/tex].

Formelen gjelder for n=1 siden venstresida er

[tex]\sum_2^2\frac1i=\frac12[/tex] og høyresida er

[tex]\sum_1^2 \frac{(-1)^{m+1}}{m}=1-\frac12=\frac12[/tex]

Anta at formelen gjelder for en bestemt n.

Da er

[tex]\sum_{i=(n+1)+1}^{2(n+1)}\frac{1}{i}=\sum_{i=n+1}^{2n}\frac{1}{i}-\frac{1}{n+1}+\frac{1}{2n+1}+\frac{1}{2n+2}=\sum_{m=1}^{2n}\frac{(-1)^{m+1}}{m}-\frac{1}{n+1}+\frac{1}{2n+1}+\frac{1}{2n+2}=\sum_{m=1}^{2n}\frac{(-1)^{m+1}}{m}-\frac{1}{n+1}+\frac{1}{2n+1}+\frac12(\frac{1}{n+1})=\sum_{m=1}^{2n}\frac{(-1)^{m+1}}{m}+\frac{1}{2n+1}-\frac{1}{2n+2}=\sum_{m=1}^{2(n+1)}\frac{(-1)^{m+1}}{m}[/tex]

Følgelig gjelder formelen for n+1. Q.e.d.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Nassern wrote: Jeg forstår virkelig ikke hvordan de skal bli like. Jeg trodde at en [tex]\sum\frac{1}{n^p}[/tex] der [tex]p\leq1[/tex] divergerte.

Det er riktig at den uendelige summen divergerer.

Men den formelen du skal vise gjelder for endelige n. Dermed vil vi ha en endelig sum av endelige tall, som følgelig er konvergent.
Nassern
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 16
Joined: 13/07-2009 23:56

Takk skal du ha. Nå så jeg endelig hvorfor jeg det første leddet fikk negativt fortegn. :D
FredrikM
Poincare
Poincare
Posts: 1367
Joined: 28/08-2007 20:39
Location: Oslo
Contact:

Dermed vil vi ha en endelig sum av endelige tall, som følgelig er konvergent.
Kan man i det hele tatt snakke om konvergens for endelige summer?
Cube - mathematical prethoughts | @MatematikkFakta
Med forbehold om tullete feil. (både her og ellers)
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

FredrikM wrote:
Dermed vil vi ha en endelig sum av endelige tall, som følgelig er konvergent.
Kan man i det hele tatt snakke om konvergens for endelige summer?
Mente vel egentlig at en endelig sum av endelige tall er endelig.
Post Reply