Monotonie einer kubischen Folge untersuchen

Aufrufe: 486     Aktiv: 18.10.2020 um 13:04

0

Hallo,

die Folge \( a_n = n^3-3n^2 \) soll auf die Monotonie untersucht werden:.

Uns wurde beigebracht, dass man die Monotonie einer Folge folgendermaßen herausfinden kann: 
\( a_{n+1} - a_n > 0 \)  oder \( \frac {a_{n+1}} {a_n}  > 1 \Rightarrow \) Folge ist streng monoton steigend, ansonsten fallend.

Mit dem ersten Ansatz erhalte ich:
\( a_{n+1} - a_n =  (n+1)^3 - (3n+1)^2 - (n^3 - 3n^2) = 3n^2 - 3n - 2  \).

Für \( n < 2\) ist das Ergebnis \( < 0 \), d.h. die Folge ist streng monoton fallend.
Für \( n \geq 2\) ist das Ergebnis \( > 0 \), d.h. die Folge ist streng monoton steigend.

Um herauszufinden, wann das Ergebnis größer oder kleiner 0 ist, muss ich entweder ausprobieren oder die Ableitungen untersuchen. Allerdings wurde uns vermittelt, dass man mit dieser Formel die Monotonie der gesamten Folge herausfinden kann. Doch die Monotonie ist hier nicht immer dieselbe, oder habe ich einen Denkfehler? Kann eine Folge überhaupt, genau wie eine Funktion, unterschiedlich monoton auf verschiedenen Abschnitten sein? Denn grundsätzlich ist das ja eine normale Funktion mit dem Definitionsbereich aller natürlichen Zahlen.

Ich frage mich, warum man nicht gleich die Ableitung der Folge untersucht, um die Extrema sowie die Monotonie herauszufinden. 

Ich hoffe es ist verständlich, wo meine Verwirrung liegt...
Vielen Dank schonmal für alle Antworten.

 

Diese Frage melden
gefragt

Student, Punkte: 21

 
Kommentar schreiben
1 Antwort
1

Deine Überlegungen sind alle genau richtig und sinnvoll. "Monotonie untersuchen" heißt ja zu schauen, ob die Folge überhaupt monoton ist. Diese hier ist nicht einheitlich monoton, wie Du richtig festgestellt hast.

Und ja, eine Folge ist nichts anderes als eine Abbildung mit Def-bereich N. Man kann hier genausogut mit Ableitungen arbeiten. Wenn Du den Graph von \(f(x)=x^3-3x^2\) betrachtest, erkennst Du auch die Monotonie.

Das mit den Ableitungen funktioniert nur dann nicht gut, wenn die Folge/Funktion Fakultäten oder Binomialkoeffizienten enthält. Sonst ist das oft hilfreich.

Diese Antwort melden
geantwortet

Lehrer/Professor, Punkte: 38.86K

 

Super vielen Dank! Das hat meine Unsicherheiten beseitigt :)   ─   mathebob42 18.10.2020 um 13:04

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Mikn wurde bereits informiert.