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Mathe Analysis Ü-Blatt

Frage: Mathe Analysis Ü-Blatt
(47 Antworten)


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Habe mal bisschen angefangen. Brauche aber etwas Hilfe:


Zitat:
http://www.mi.uni-koeln.de/~erat/sose12/ss12ueb01.pdf


Sonst heißt es wieder ich habe das von hier abgeschrieben -.- und ich wäre nicht der User
Frage von shiZZle | am 10.04.2012 - 18:16


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 19:00
"Habe nun das letzte Polynom genommen und gezeigt, dass es gegen 0 konvergiert für n gegen unendlich."

was für ein letztes polynom?

du meinst den letzten summanden in deiner endlichen summe?

damit hast du nichts gezeigt, zumindest nicht das, was z.z.
ist.
beachte einfach den tipp, sowie die gleichmäßige beschränktheit der folge (f^(n)), wobei f(x)=cos(x)

"|f(x)-0| = |1/(n+1)*(1-1/(n+1))^n| < |1/n * 1/e| < |1/n_0 * 1/e| < epsilon"

ist so natürlich falsch.

besser: ||f-0||=1/(n+1)-->0 für n-->unendlich, wobei ||.|| die supremumsnorm auf [0,1] sein soll.

zu 3b)
wähle um punktweise konvergenz z.z. x aus [0,1] fest und zeige, das für dieses x die folge a(n):=g_n(x) konvergiert, z.b. x=1: gn(x)=0, also konvergent, genau so für x=0. für x aus (0,1) muss man sich was schlaueres einfallen lassen, z.b. quotientenkriterium mit trivialkriterium.
c) ist ähnlich. für x=0 ist die folge sowieso 0, für x<>0 beachtet man, dass polynom schwächer konvergieren als exp.
was die glm. konvergenz anbetrifft kann man wieder ||g(n)|| anschauen und feststellen, dass dies nun gegen 1 konvergiert (oder man betrachtet g_n(1/n), wie auf dem blatt hingeweisen)

"a) Wenn f_n und g_n gleichmäßig konvergiert, dann gilt doch:

|f_n(x) - f(x)| < epsilon/2 analog für g_n

also folgt: |f_n(x)+g_n(x) - f(x)-g(x)| < |f_n(x) - f(x)| + |g_n(x) - g(x)| < epsilon/2 + epsilon/2 = epsilon"

sagen wir so: du würdest dafür von mir 0,5/2 punkte kriegen
einfach zu ungenau, so kann man auch explizit nur die pktw. konvergenz zeigen.


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 19:07
Zitat:
"|f(x)-0| = |1/(n+1)*(1-1/(n+1))^n| < |1/n * 1/e| < |1/n_0 * 1/e| < epsilon"

ist so natürlich falsch.

besser: ||f-0||=1/(n+1)-->0 für n-->unendlich, wobei ||.|| die supremumsnorm auf [0,1] sein soll.



Nur wieso ist das falsch. Die Abschätzung an sich ist doch nicht zwangsweise falsch. Wie genau kommst du auf 1/(n+1) ?


Habe ja noch Zeit für die Aufgaben. Werde mich mal morgen wieder dran setzen ^^.


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 19:16
"Nur wieso ist das falsch."

|f(x)-0| = |1/(n+1)*(1-1/(n+1))^n| gilt nicht für alle x.

"Wie genau kommst du auf 1/(n+1) ?"

habe ich von dir übernommen; ich gehe mal davon aus, dass du dich da nicht verrechnet hast.


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 19:21
ne habe ja geschrieben: |1/(n+1)*(1-1/(n+1))^n|


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 19:25
ach, das max. liegt bei 1/(n+1) hast du ja geschrieben.

gut, dann ist das soweit richtig, wobei ich vielleicht noch (1-1/(n+1))^n<1/e begründen würde, sofern das nicht in der vorlesung vorkam.

"< |1/n_0 * 1/e| < epsilon


sei also n_0 > 1/(e*epsilon)"

kann man sich aber schenken und gleich schreiben, dass es gegen 0 konvergiert.
man braucht nicht immer altbekanntes zu beweisen


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 20:33
Achso. Alles klar Danke ^^

Zitat:
du meinst den letzten summanden in deiner endlichen summe?

damit hast du nichts gezeigt, zumindest nicht das, was z.z. ist.
beachte einfach den tipp, sowie die gleichmäßige beschränktheit der folge (f^(n)), wobei f(x)=cos(x)


Vielleicht habe ich mich falsch ausgedrückt. Oder aber doch, und ich habe unrecht, nur will ichs nochmal kurz betonen. Ich habe gezeigt, dass das Restglied des taylorpolynoms gegen 0 konvergiert.

Quasi: f(x) - T(x) = Restglied

und wollte nun zeigen: Restglied geht für großer werdende n gegen 0


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 21:47
j


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 21:56
ja, so habe ich mir das auch vorgestellt.


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 22:32
Ich habe ja gezeigt, dass es pktw. gegen 0 konvergiert. Doch ich soll ja auch noch zeigen, dass es nicht glm. konvergiert. Kann ich dann einfach den Tipp benutzen und sagen, für x = 1/n konvergiert das gegen 1/e ungleich 0 => keine glm. konvergenz?


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 22:40
ja, oder wie gesagt den grenzwert des supremums berechnen; das ist auch gut machbar und da kommt auch e^-1 raus.


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 23:08
Zitat:
Achso. Alles klar Danke ^^
Zitat:
du meinst den letzten summanden in deiner endlichen summe?

damit hast du nichts gezeigt, zumindest nicht das, was z.z. ist.
beachte einfach den tipp, sowie die gleichmäßige beschränktheit der folge (f^(n)), wobei f(x)=cos(x)




Vielleicht habe ich mich falsch ausgedrückt. Oder aber doch, und ich habe unrecht, nur will ichs nochmal kurz betonen. Ich habe gezeigt, dass das Restglied des taylorpolynoms gegen 0 konvergiert.

Quasi: f(x) - T(x) = Restglied

und wollte nun zeigen: Restglied geht für großer werdende n gegen 0


Das dürfte dann wohl völliger Käse sein ^^


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 23:13
Zitat:
ja, so habe ich mir das auch vorgestellt.


galt für beide posts.


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 23:15
Gut. Dann hatte ich das von Anfang an ja richtig, nur falsch rüber gebracht. Danke dir love. Wünsch dir noch ne gute Nacht. MAch nicht mehr allzu lange.


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Antwort von v_love | 10.04.2012 - 23:24
jo, als "letztes polynom" kann man das schlecht bezeichnen.

gute nacht.
(wahrscheinlich muss ich - im gegensatz zu dir - nicht so früh aufstehen )


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Antwort von shiZZle | 10.04.2012 - 23:38
Rate mal wer morgen frei hat

Nur muss ich auch mal Pause von Mathe machen. Keine Ahnung wie du das immer hinkriegst. Wobei diese Themen machst du eh nebenbei mal auf die schnelle ^^


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Antwort von shiZZle | 11.04.2012 - 19:30
Habe mich jetzt mal an die Aufgabe 2b und 3d gemacht.

Meine Ansätze:

2b) T(x) = cos(pi/4) - sin(pi/4)(x-pi/4) - cos(pi/4)/2 *(x-pi/4)^2 = cos(pi/4) * (1-x-pi/4-(x-pi/4)²)

So mein x ist ja zwischen [pi/4 - 0,1, pi/4 +0,1]

Habe mir jetzt gedacht, dass ich das ganze einmal mit x = pi/4 - 0,1 und einmal für x = pi/4 +0,1

Dann berechne ich quasi zwei Fehlerabschätzungen. Bei x = pi/4 - 0,1 muss ja mein psi = pi/4 sein. Doch für x = pi/4 +0,1 kriege ich etwas Probleme. Wie soll man sin(pi/4 +0,1) bestimmen?



3d) Habe das `Maximum berechnet. x = +- 1/sqrt(2n) kann ich jetzt sagen, dass es glm. konv. für x aus [-1/sqrt(2n), 1/sqrt(2n)]


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Antwort von v_love | 11.04.2012 - 21:00
bei der reihe hast du womöglich einen vorzeichenfehler gemacht, überprüfe das.

bei der fehlerabschätzung weiß ich nicht, was du genau machen willst.
jedenfalls musst du dir erst mal den fehler (am besten mit hilfe des restglieds in lagrange-form) verschaffen, das ist erneut abzuschätzen. dabei braucht man sin(pi/4+0,1) nicht zu wissen, was man aber benutzen kann ist sin(x)<=1 für alle x und 1/6<1/5.

"kann ich jetzt sagen, dass es glm. konv. für x aus [-1/sqrt(2n), 1/sqrt(2n)]"

ich kann sogar sagen, dass es für kein n aus N in diesem intervall glm. konvergiert.
wieso? weil für hinreichend großes n das maximum in dem intervall liegt, aber für n-->unendlich wird es beliebig groß.
man sollte lieber nach intervallen suchen, die nicht die 0 enthalten. (gibt auch genau ein abgeschlossenes intervall, das die 0 enthält, und wo die folge glm. gegen 0 konvergiert; das ist aber eher uninteressant.)


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Antwort von shiZZle | 11.04.2012 - 21:21
Das Problem bei der 2b) Ich muss ja um es abzuschätzen auch ein geeignetes x wählen, was in dem vorgeschriebenen Intervall liegt. Wie wähle ich das am besten? Der Entwicklungspunkt ist klar (pi/4)


3d) mach ich mir gleich nochmal Gedanken drum.


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Antwort von v_love | 11.04.2012 - 21:32
|x-pi/4|³ ist für x aus dem angeg. intervall natürlich max. (0,1)^3.


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Antwort von shiZZle | 11.04.2012 - 21:46
Achso. ICh hatte das nämlich für die Intervallgrenzen jeweils einmal gezeigt. Aber ohne nach zu rechnen, glaube ich, ich weiß worauf du hinaus willst.

Was mit nur bei der 3d) etwas irritiert. Ein Übungsleiter hatte uns extra den Tipp gegeben uns das Maximum anzuschauen. Welchen Grund gibt es dafür?

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