2. Limiet van een rij : convergentie of divergentie



Vergelijkbare documenten
Convergentie, divergentie en limieten van rijen

Hoofdstuk 1 Rijen en webgrafieken

7.1 Recursieve formules [1]

WPP 5.2: Analyse. Oplossing onderzoeksopdrachten

Fourierreeksen. Calculus II voor S, F, MNW. 14 november 2005

Praktische opdracht: Complexe getallen en de Julia-verzameling

1. Hebben de volgende rijen een limiet, en zo ja, bepaal die dan: (i) u n = sin(πn) (d) u n = cos(2πn) (l) u n = log n

Rijen met de TI-nspire vii

Iteratie is het steeds herhalen van eenzelfde proces, verwerking op het bekomen resultaat. Verwerking

Videoles Discrete dynamische modellen

Opgaven OPGAVE OPGAVE 2. = x ( 5 stappen ). a. Itereer met F( x ) = en als startwaarden 1 en

Uitwerkingen bij 1_0 Voorkennis: Rijen

Rijen. 6N5p

n n n bedoelen we uiteraard dat n N : 0 f x divergeert naar + of.

1. Recursievergelijkingen van de 1 e orde

Functies, Rijen, Continuïteit en Limieten

Oplossingen extra oefeningen: rijen (leerstof RR, leerstof MR)

déäçéáç=çççê=táëâìåçé=éå

Analyse 2 - SAMENVATTING

PARADOXEN 9 Dr. Luc Gheysens

Oefeningen Analyse II

Een meetkundige constructie van de som van een meetkundige rij

opgave Opgave Bepaal de convergentiestralen van de volgende machtreeksen: (n + 1)! n! = lim n = lim (n + 1)!/(2n + 2)! n!/(2n)!

Uitwerkingen toets 11 juni 2011

Reeksen. Convergente reeksen

Julian gooit 20 keer met een dobbelsteen. Bereken de kans dat hij precies 5 keer een zes gooit.

Werktekst 1: Een bos beheren

fíéê~íáéi=çóå~ãáëåüé=éêçåéëëéå=éå= åìãéêáéâé=ãéíüççéå=

d 25, 35, 47 of27, 43, 69 b 2, 27, 10240, 100, e = 287 u( n) = 243 ( ) n

2.6 De Fourierintegraal

Hoofdstuk 1 - Rijen ) = bladzijde ; voor x = 11 is y = = 55. te rekenen omdat die ook met hele stappen toeneemt.

B C D E Welke rij is noch een Rekenkundige. noch een Meetkundige Rij? A B C D E

Appendix A: De rij van Fibonacci

We kennen in de wiskunde de volgende getallenverzamelingen:

Eindexamen wiskunde B vwo II

Polynomen groep 2. Trainingsweek, juni Complexe nulpunten. Een polynoom is van de vorm P (x) = n

Bass eenheden in ZG.

Ongelijkheden. IMO trainingsweekend 2013

NETWERK B2 UITWERKINGEN VOOR HET VWO. HOOFDSTUK 10 CONVERGENTIE Kern 1 LIMIETEN. u 2 u 1. u 3. u 4. u 5. u 7

3 Meetkundige voorstelling van complexe getallen

Nieuwe wiskunde tweede fase Profiel N&T Freudenthal instituut. Eindeloze Regelmaat

Periodiciteit bij breuken

Elementaire speciale functies

Inleiding. 1. Rijen. 1.1 De rij van Fibonacci. 2 Zou je deze regelmatigheden kunnen verklaren met wiskunde? déäçéáç=çççê=táëâìåçé=éå=téíéåëåü~éééå=

Trigonometrische functies

Correctievoorschrift VWO

wiskunde A pilot vwo 2016-I

Machtsfuncties en wortelfuncties. Introductie 177. Leerkern 178

Complexe getallen. c(a+ib)=ca+i(cb) id(a+ib)=i(ad)+i 2 (bd)=(-bd)+i(ad) (a+ib)(c+id)=ac+i(ad)+i(bc)+i 2 (bd)= ac-bd+i(ad+bc)

Bevolkingsevolutie en prijsevolutie: rijen en de TI-89

Dit geeft ee voorwaarde die slechts afhagt va de begiwaarde va de `basisoplossige' (bij (3) is die voorwaarde a b a b 0). Hoe ka me twee lieair oafhak

Examen HAVO. wiskunde A. tijdvak 2 woensdag 19 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Equidistributie en ergodiciteit

1. Weten dat in het geval van compressoren rekening moet gehouden worden met thermische effecten

UITWERKINGEN TOETS TRAININGSKAMP. Valkenswaard, 10 juni 2006

Eindexamen wiskunde A vwo I

Correctievoorschrift VWO. Wiskunde B1,2 (nieuwe stijl)

Rijen en reeksen. Mei Remy van Bergen Peter Mulder

HOOFDSTUK III. SCHATTEN VAN PARAMETERS Schatters en Betrouwbaarheidsintervallen. Theorie Statistiek Les 6

Discrete dynamische systemen

Beoordelingsmodel VWO wiskunde B II. Een rij. Voor de limiet geldt: u 2 u. 2u u = 1. Dit schrijven als un. De (enige) oplossing: u = 1

Samenvatting. Fouriertheorie en distributies. Fourier en Schwartz. De warmtevergelijking. De exacte benadering

Eindexamen wiskunde A1-2 vwo 2008-II

1 Limiet van een rij Het begrip rij Bepaling van een rij Expliciet voorschrift Recursief voorschrift 3

1. Gegeven is het polynoom P (z) = z 4 + 4z 3 + 6z 2 + 4z + 5 met z C.

Antwoorden. Een beker water

Eindexamen wiskunde B vwo II

wiskunde A pilot vwo 2017-II

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 23 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

WISKUNDE 5 PERIODEN DEEL B

1. Symmetrische Functies

Bewijzen voor de AM-GM-ongelijkheid

Examen VWO. wiskunde B1. tijdvak 1 woensdag 16 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Oefeningen op Rijen. Leon Lenders, Bree

De speler die begint mag in zijn eerste beurt niet alle stenen pakken.

Gemengde opgaven. 10 Mathematische statistiek. w 2,50 2,50 47,50 997, ,50. P(W = w) 0,95 0,049 0,0007 0,0002 0,0001

Praktische opdracht Wiskunde Lineaire modellen

VOOR HET SECUNDAIR ONDERWIJS

Examen VWO. wiskunde B1. tijdvak 1 woensdag 16 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Correctievoorschrift VWO. wiskunde A1,2 (nieuwe stijl)

HET BELANG VAN. Vragen Tijdens de voordracht op 14 augustus 2007 hebben we de volgende vragen besproken.

Spelen met vormen. Tim Neefjes Bryan Tong Minh

12 Kansrekening Kansruimten WIS12 1

Correctievoorschrift VWO. Wiskunde B1,2 (nieuwe stijl)

Hoeveel getallen van 2 verschillende cijfers kan je vormen met de cijfers 1,4,7,8? tweede cijfer

UITWERKINGEN VOOR HET VWO NETWERK VWO B2

PROEFEXAMEN SOCIALE STATISTIEK November 2009 REEKS 1

4 Differentierekening en reeksen

VOOR HET SECUNDAIR ONDERWIJS. Verklarende statistiek. 6. Proporties. Werktekst voor de leerling. Prof. dr. Herman Callaert

Eindexamen wiskunde B1 vwo 2007-I

Discrete dynamische systemen: wiskundige modellen met rijen, vectoren en matrices Deel 1: rijen en recursievergelijkingen

Eindexamen wiskunde A1 vwo 2008-II

Een toelichting op het belang en het berekenen van de steekproefomvang in marktonderzoek.

Toelichting bij Opbrengstgegevens VAVO

Kanstheorie. 2de bachelor wiskunde Vrije Universiteit Brussel. U. Einmahl

Tentamen - Informatietheorie ( ) 22 augustus u

Examen VWO. wiskunde B (pilot) tijdvak 2 donderdag 18 juni uur

1 Bewerkingen met matrices invoeren via voorbeelden. , is een commutatieve groep.

Dus n n (a + b) n = a n + a n 1 b + heet een binomiaalcoëfficiënt (uitspraak n boven k ). Newton vond de

Vuilwaterafvoersystemen voor hoogbouw

Transcriptie:

2. Limiet va ee rij : covergetie of divergetie 2. Eigelijke of eidige limiet 2.. Voorbeeld I ee bos staa 4 bome. De diest bosbeheer zal jaarlijks 2% bome kappe e ieuwe aaplate. Zal het bos verdwije? Zal het aatal bome stabilisere? Zal het aatal bome blijve toeeme? Als model voor het bestudere va deze vraagstellig defiiëre we de volgede rij: u = 4 e > : u = ipart(,8 u + ). Met het commado ipart bedoele we het geheel gedeelte va ee reëel getal. Voor de TI-83/84 Plus vid je dit commado i het MATH<NUM>-meu. Het bestudere va de tabel met terme e het plotte va de pute ( u, ) geeft ee eerste idee over de evolutie va de populatie bome. Wat kue we zegge a.h.v. bovestaade schermafdrukke over het aatal bome vaaf ee zekere -waarde? Wat is het atwoord op de vooraf gestelde vrage? Bij toeemede -waarde adere de terme va deze rij aar 4996. We zegge dat deze rij covergeert aar 4996. 4996 oeme we de greswaarde of de limietwaarde va deze rij. Wiskudige otatie: lim u = lim u( ) = 4996. + + 2..2 Grafische aalyse Defiieer de rij : u = 4 e > : u =,8 u + 3,6. (i) Wat cocludeer je over lim u + met de termetabel e/of de grafiek? (ii) Bepaal het expliciete voorschrift va deze rij. Hit : + a + a 2 +...+ a - = a a. oáàéå=j=n

Om het resultaat va (i) grafisch voor te stelle tekee we va u ee web-diagram. Eerst worde de grafieke geplot va de volgede fucties f : x x e g: x,8x+ 3,6 Met TRACE start de cursor op de startwaarde 4. Ee druk op de pijltoetsverbidt ( 4,) met ( 4, g( 4)) = ( 4,6.8). M.a.w ( u (),) wordt verbode met ( u(), u (2)). g f Metwordt (-4,6.8) verbode met (6.8,6.8) f. Drukke opherhaalt deze procedure. Het etwerk va verticale (behoud va x-waarde) e horizotale (behoud va y-waarde) lijstukke adert steeds dichter tot het sijput va f e g. (-4,6.8) g (6.8,6.8) f (6.8,-.84) g (-.84,-.84) f (-.84,5.72) g of (u(),u(2)) g (u(2),u(2)) f ~ (u(5),u(6)) g Algebraïsch bepale we het sijput va f e g als volgt: y = x e y =,8x+ 3, 6 x=,8x+ 3, 6,8x = 3, 6 x= y = 2 oáàéå=j=o

2..3 Covergetie Defiieer de rij u met het expliciete voorschrift va de rij uit put 2..2: u = + \{}: 6 (,8) 2. Voer bovedie de volgede twee costate rije i: IN \{} : v =,5 e w = 2,5. Kies ee volle lij als grafiekstijl. Plot de drie rije. Met TRACE e de pijltjestoets ka je de beeldpute volge e vaststelle dat vaaf ee zekere -waarde alle volgede beeldpute tusse de strook gevage zij. De terme va de rij vaaf die -waarde behore tot ].5,2.5[. Als = 3 heb je het beeldput (3,.58768 ) e.58768 ].5,2.5[ = ]2.5,2 +.5[. OPDRACHT Herhaal deze procedure voor ]2.2,2 +.2[ = ].8,2.2[ e ]2.,2 +.[ = ].9,2.[. Bepaal het ragummer zodat alle terme met ee idex > i het iterval ligge. Deze werkwijze ka je herhale voor elk strikt positief getal ε (= epsilo). DEFINITIE u covergeert aar a of lim u + = a Voor elk strikt positief getal ε bestaat er mistes éé atuurlijk getal zodat alle terme met ee grotere idex behore tot ] a ε, a+ ε[. ( ε )( \{})( \{})( > u ] a ε, a+ ε[) + OPMERKING ] a ε, a+ ε[ oemt me ee basisomgevig va a (ee ope iterval met a als midde). Er geldt: u ] a ε, a+ ε[ a ε< u < a+ ε u a < ε. oáàéå=j=p

2..4 Uitgewerkt voorbeeld + Beschouw de rij u = met 2. Met ee tabel e ee grafiek ka je vermoede dat deze rij covergeert aar. Volges de defiitie moet je voor elke ε > ee atuurlijk getal kue bepale zodat alle terme met ee idex groter da behore tot ] ε,+ ε[. M.a.w. voor moet gelde : + + 2 ε < < + ε ε< < ε ε< < ε. e voorwaarde: 2 e voorwaarde: 2 ε < is altijd voldaa (likerlid is egatief e rechterlid positief) 2 2 2 2+ ε < ε < + < >. ε ε ε 2 + ε 2 + ε Neem ee. Da zal voor > aa de voorwaarde voldaa zij. ε ε 2+, Voor bijvoorbeeld ε =, moet = 2., u22, u23, u 24,... e alle volgede terme behore tot ]., +.[ = ].9,.[. 23,9 2 Bijvoorbeeld: u 22 =. 2.2 Oeigelijke of oeidige limiet 2.2. Voorbeeld Op --22 kreeg Arthur ee spaarrekeig va 5. Elk jaar bedraagt de itrest 5% e jaarlijks wordt 5 bijgestort. Arthur is 2 jaar e mag gee geld va zij rekeig afhale. Volges welk model groeit het kapitaal? RECURSIEF VOORSCHRIFT u = 5 e > : u = u +, 5 u + 5 =, 5 u + 5 EXPLICIET VOORSCHRIFT u = + = 5 (,5) ((,5) ) 5 (,5) oáàéå=j=q

Zowel uit de oderstaade tabel als uit de grafiek cocludeer je dat de terme va de rij blijve toeeme. We zegge dat deze rij divergeert aar +. Wiskudige otatie: lim u + =+. 2.2.2 Grafische aalyse We costruere ee web-diagram voor de rij 5 u = e > : u = 2u + 6. Het web va verticale e horizotale lijstukke covergeert i dit geval iet aar éé put maar verwijdert zich steeds verder e verder aar +. OPDRACHT Neem voor hetzelfde recursieve voorschrift achtereevolges als startwaarde e -7. Teke i beide gevalle ee web-diagram. Stel idie odig ee tabel op va de rij. Wat stel je vast? 2.2.3 Divergetie Idie we de rij uit put 2.2.2 plotte same met de costate rij v = 75 bekome we het volgede resultaat. u 7 = 58 e alle terme va deze rij met ee idex groter 7 zulle de vooropgestelde gres va 75 overstijge. Hoe groot we de gres ook kieze, vaaf ee bepaalde idex zulle de terme de gres overschrijde. Vadaar de volgede defiitie. oáàéå=j=r

DEFINITIE lim u + = + of u divergeert aar + Voor elk positief reëel getal r kue we ee atuurlijk getal bepale zodat alle terme va de rij met ee idex > het getal r overstijge ( r + )( \{})( \{})( > u > r) u > r vervage door u Idie we i de bovestaade defiitie divergetie aar. Wiskudige otatie: lim u =. OPDRACHT Overtuig jezelf, grafisch of met ee tabel dat de rij u Volges de defiitie moet voor ee willekeurige Bepaal zodat voor alle > geldt dat u < r. Doe hetzelfde voor de rij u < r bekome we de defiitie voor = divergeert aar. r > vaaf ee bepaalde idex u = < r. 2 =. Maak evetueel eerst ee tabel. OPMERKINGEN (i) Niet elke rij heeft ee limiet. π Beschouw de rij u = si[(2 ) ] =,,,,,,... Deze rij oemt me alterered. 2 De rij heeft gee eidige e gee oeidige limiet. Me zegt ook dat deze rij diverget is. (ii) Als ee rij ee limiet heeft, is de limiet eig. Veroderstel eve dat u covergeert e dat zowel lim u = 2 als lim u = 5. + + Stel bijvoorbeeld ε =. Het is omogelijk dat voor alle idices groter da ee zekere gres geldt dat u ]2 ε,2+ ε[ = ],3[ e u ]5 ε,5+ ε[ = ]4,6[ Dit geeft aa dat de veroderstellig verkeerd is. Algemee ka me aatoe dat de limiet va ee rij uiek is. Net zoals hierbove leidt de veroderstellig lim u = a e lim u = b met a b tot ee + + b a cotradictie; stel bijvoorbeeld ε =. 3 oáàéå=j=s

2.3 Covergetie va rekekudige e meetkudige rije 2.3. Rekekudige rije We bestudere de covergetie va de rij u = u + v i.f.v. het verschil v. a) v > We plotte ee web-diagram met v = 3 e u = 9. Het web verwijdert zich steeds verder i de positieve richtig. We kue besluite dat de rij divergeert aar +. b) v < We plotte ee web-diagram met v = 3 e u = 9. Het web verwijdert zich steeds verder i egatieve richtig. We kue besluite dat de rij divergeert aar. c) v = We plotte ee web-diagram met u = 7. Het web covergeert aar het put (7,7). We kue besluite dat de rij covergeert aar 7. 2.3.2 Meetkudige rije We bestudere de covergetie va de rij u = q u i.f.v. de verhoudig q. a) q > We plotte ee web-diagram met q = 2 e u =, 5. We kue besluite dat de rij divergeert aar +. We passe de startwaarde aa: u =. We kue besluite dat de rij divergeert aar. I beide gevalle divergeert de rij. oáàéå=j=t

b) q = I dit geval is de meetkudige rij ee costate rij. We kue besluite dat de rij covergeert aar de startwaarde. c) < q< e q We plotte ee web-diagram met q =,5 e u =. Het web covergeert aar de oorsprog. We kue besluite dat rij covergeert aar. We passe de startwaarde e verhoudig als volgt aa: q =,5 e u =. We kue weer besluite dat rij covergeert aar. I beide gevalle covergeert de rij aar. d) q = We kieze als startwaarde u = 5. De rij 5, 5,5, 5,5, 5,... heeft gee limiet We kue besluite dat rij divergeert. e) q < We plotte ee web-diagram met q = 2 e u =. De rij, 2, 4, 8,6, 32,64,... heeft gee limiet. We kue besluite dat rij divergeert. 2.3.3 Bewijze met de defiitie Grafisch hebbe we vastgesteld dat de meetkudige rij u met verhoudig q = 2 e startwaarde u = divergeert aar +. Om dit aalytisch te bewijze moete we voor ee elk willekeurig positief reëel getal r ee atuurlijk getal kue vide zodat alle terme met ee idex groter da groter zij da r. oáàéå=j=u

+ Zij r. Voor ee atuurlijk getal verschilled va ul geldt: log r log 2r u = 2 > r log(2 ) > log r ( ) log 2 > log r > + =. log 2 log 2 log 2r Kies da ee atuurlijk getal zodat. log 2 Da voldoet iedere term u met > aa de gestelde voorwaarde. OPMERKING Deze werkwijze om limiete te bepale op basis va ee vermoede e m.b.v de defiitie is omslachtig, tijdroved e vaak moeilijk. De oodzaak voor ee hadiger werkwijze drigt zich op. Het ivoere va stadaardlimiete e rekeregels is da ook ee volgede stap. oáàéå=j=v