Erarbeitung - Begründung von Eigenschaften
Zur Orientierung
Die Begriffsdefinitionen zur Monotonie und Beschränktheit machen es möglich, Eigenschaften von Folgen argumentativ nachzuweisen. Wir nutzen hier inhaltliche Begründungen und verzichten auf strenge Beweise.
Beispiel 1
Als Beispiel betrachten wir die Folge $\left( a_n \right)$, die so festgelegt ist:
Graph | Darstellung |
---|---|
$a_n = 200 \cdot (1 - 0.5^n)$ |
Anhand des Graphen vermutet man, dass die Folge streng monoton steigend und nach oben und unten beschränkt ist.
Aufgabe 1: Beschränktheit begründen
(a) Begründe zunächst, dass $0 \text{ < } 0.5^n \text{ < } 1$ für $n = 1; 2; 3; ...$ gilt.
(b) Begründe mit Hilfe von (a), dass $a_n > 0$ und $a_n \text{ < } 200$ für alle Folgenglieder gilt.
(c) Welche Schranken ergeben sich hieraus für die Folge $\left( a_n \right)$? Formuliere entsprechende Beschränktheitsaussagen.
Aufgabe 2: Monotonie begründen
(a) Begründe zunächst, dass $0.5^n \text{ > } 0.5^{n+1}$ für $n = 1; 2; 3; ...$ gilt.
(b) Begründe mit Hilfe von (a), dass $a_n \text{ < } a_{n+1}$ für alle Folgenglieder gilt.
(c) Erläutere, welche Monotonieeigenschaft somit nachgewiesen ist.
Beispiel 2
Als Beispiel betrachten wir die Folge $\left( a_n \right)$, die so festgelegt ist:
Graph | Darstellung |
---|---|
$a_n = 90 + 10\cdot n$ |
Anhand des Graphen vermutet man, dass die Folge streng monoton steigend und nicht nach oben beschränkt ist.
Aufgabe 3: Monotonie begründen
(a) Begründe zunächst, dass $10 \cdot n \text{ < } 10 \cdot (n+1)$ für $n = 1; 2; 3; ...$ gilt.
(b) Begründe mit Hilfe von (a), dass $a_n \text{ < } a_{n+1}$ für alle Folgenglieder gilt.
(c) Erläutere, welche Monotonieeigenschaft somit nachgewiesen ist.
Aufgabe 4: Beschränktheit untersuchen
Kann es eine obere Schranke $S$ für die Folgenglieder geben?
(a) Kann $S = 1000$ eine obere Schranke für die Folgenglieder sein? Begründe, dass man eine Platznummer $n$ findet, so dass $a_n > S$ gilt.
(b) Begründe, dass man für beliebige Werte für $S$ eine Platznummer $n$ findet, so dass $a_n > S$ gilt.
(c) Erläutere, welche Schlüsse man aus (b) hinsichtlich der Beschränktheit der Folge ziehen kann.