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
Stránky: 1
Když byste mi to někdo dokázal zdůvodnit, budu docela rád. Samotnému mi to úplně jasné není. Máme mocninnou řadu, jejíž koeficienty jsou definovány vztahem
[mathjax]\huge a_{k+2} = \frac{2k+1-\lambda}{(k+1)(k+2)}a_k[/mathjax]
Koeficient [mathjax]\lambda[/mathjax] 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
[mathjax]\huge y = e^{\frac{x^2}{2}}[/mathjax]
tedy že pro funkci f(x) definovanou tou mocninnou řadou platí, že
[mathjax]\huge \lim_{x\to \infty} f(x) \cdot e^{\frac{-x^2}{2}} = \pm \infty[/mathjax]
Offline
Předpokládám, že pro velká k můžeme vliv [mathjax]\lambda[/mathjax] zanedbat, ale stejně mi to úplně jasné není. Úplně teda nevím ani to, jak vypadá řada pro funkci [mathjax]e^{\frac{x^2}{2}}[/mathjax]. 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 [mathjax]e^{\frac{x^2}{2}}[/mathjax].
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 [mathjax]e^{\frac{x^2}{2}}[/mathjax].
Offline
↑ MichalAld:
Ahoj, můžeme a0,a1 volit nulové nebo záporné?
Offline
↑ MichalAld:
Nestačí vydělit odpovídajcíí si koeficienty obou řad a spočítat limitu toho podílu?
Offline
Po nějakém hledání jsem našel pár nápadů, které možná k důkazu stačí.
Každý ví, že funkci [mathjax]e^x[/mathjax] lze napsat jako řadu
[mathjax]\large e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}[/mathjax]
no a pro řadu [mathjax]e^{x^2}[/mathjax] by mělo platit, že
[mathjax]\large e^{x^2} = \frac{x^0}{0!} + \frac{x^2}{1!} + \frac{x^4}{2!} + \frac{x^6}{3!} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^{2n}}{n!}[/mathjax]
Podíl dvou po sobě jdoucích členů je
[mathjax]\large \frac{\frac{1}{ (n+1)! }}{\frac{1}{ n! }}=\frac{n!}{(n+1)n!}=\frac{1}{n+1}[/mathjax]
a pro velká n prostě 1/n
No a naše mocninná řada je tvořena dvěma řadami, a každá z nich je definována vztahem
[mathjax]\large a_{k+2} = \frac{2k+1-\lambda}{(k+1)(k+2)}a_k = \frac{2k+1-\lambda}{k^2 + 3k + 2}a_k[/mathjax]
pro velká k tedy jako 2/k
Což by tedy mělo znamenat, že naše řada roste rychleji než [mathjax]e^{x^2}[/mathjax]. 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 [mathjax]e^{x^2}[/mathjax]. Možná by se mohlo vytknout x, a pak by zůstala řada sudých mocnin, takže by to ve finále rostlo rychleji než [mathjax]xe^{x^2}[/mathjax]. Ale na to se musím ještě podívat.
Offline
Stránky: 1