Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 10. 06. 2024 12:49

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5178
Reputace:   127 
 

Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

Když byste mi to někdo dokázal zdůvodnit, budu docela rád. Samotnému mi to úplně jasné není. Máme mocninnou řadu, jejíž koeficienty jsou definovány vztahem

ak+2=2k+1λ(k+1)(k+2)ak

Koeficient λ si můžeme zvolit, a předpokládejme že to není celé liché číslo, aby ten čitatel vyšel nulový. Koeficienty a0 a a1 si také můžeme zvolit libovolně. No a tato řada by měla růst rychleji nežli funkce

y=ex22

tedy že pro funkci f(x) definovanou tou mocninnou řadou platí, že

limxf(x)ex22=±

Offline

 

#2 10. 06. 2024 12:56

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5178
Reputace:   127 
 

Re: Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

Předpokládám, že pro velká k můžeme vliv λ zanedbat, ale stejně mi to úplně jasné není. Úplně teda nevím ani to, jak vypadá řada pro funkci ex22. Taky mě mate, že rekurzivní vztah nám dává dvě řady koeficientů, ty liché a ty sudé, a obě řady na sobě vůbec nezávisí. Předpokládám, že jedna z nich může být kladná a druhá záporná, a stejně by mělo platit že řada roste rychleji než ex22.

Nejspíš to lze někde i najít, protože to souvisí s řešením kvantového harmonického 1D oscilátoru, ale já to zatím nikde nenašel. Nejlepší zmínku na kterou jsem narazil je, že poměr dvou po sobě jdoucích koeficientů je větší než u funkce ex22.

Offline

 

#3 10. 06. 2024 14:33

check_drummer
Příspěvky: 5171
Reputace:   106 
 

Re: Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

↑ MichalAld:
Ahoj, můžeme a0,a1 volit nulové nebo záporné?


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#4 10. 06. 2024 14:38

check_drummer
Příspěvky: 5171
Reputace:   106 
 

Re: Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

↑ MichalAld:
Nestačí vydělit odpovídajcíí si koeficienty obou řad a spočítat limitu toho podílu?


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#5 10. 06. 2024 15:31

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5178
Reputace:   127 
 

Re: Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

Když zvolíme nulové oba, tak je nulová i celá řada. Takže tohle né. Jeden nulový být může. Tím by se mohlo začít

Offline

 

#6 10. 06. 2024 15:32

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5178
Reputace:   127 
 

Re: Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

Nevím o ničem, co by bránilo, aby byly koeficienty záporné

Offline

 

#7 11. 06. 2024 19:08

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5178
Reputace:   127 
 

Re: Proč roste tato mocninná řada rychleji než...

Po nějakém hledání jsem našel pár nápadů, které možná k důkazu stačí.

Každý ví, že funkci ex lze napsat jako řadu

ex=n=0xnn!

no a pro řadu ex2 by mělo platit, že

ex2=x00!+x21!+x42!+x63!=n=0x2nn!


Podíl dvou po sobě jdoucích členů je

1(n+1)!1n!=n!(n+1)n!=1n+1

a pro velká n prostě 1/n

No a naše mocninná řada je tvořena dvěma řadami, a každá z nich je definována vztahem

ak+2=2k+1λ(k+1)(k+2)ak=2k+1λk2+3k+2ak

pro velká k tedy jako 2/k

Což by tedy mělo znamenat, že naše řada roste rychleji než ex2. Nebo aspoň stejně, to by stačilo. Pokud tedy má ty sudé mocniny.

Když ale bude obsahovat jen ty liché, tak už si tím tak jistý nejsem, jestli to z toho plyne.

Když bude obsahovat obojí - tak ty liché mocniny budou vždycky pro x < 0 s opačným znaménkem než pro x > 0, takže i když to na jednom konci bude třeba konvergovat k nule, na druhém to bude utíkat k nekonečnu ještě více.

Akorát by mě zajímalo, jak to je, když naše řada bude obsahovat jen ty liché mocniny, jestli také poroste rychleji než ex2. Možná by se mohlo vytknout x, a pak by zůstala řada sudých mocnin, takže by to ve finále rostlo rychleji než xex2. Ale na to se musím ještě podívat.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson