[size=100][list][*][size=100]Folgen mit dem Grenzwert 0 heissen [b]Nullfolgen[/b].[/size][/*][*]Eine Zahlenfolge hat höchstens einen Grenzwert. [/*][*]Folgen, die einen Grenzwert haben, nennt man auch [b]konvergente [/b]Folgen. [/*][*]Folgen ohne Grenzwert nennt man [b]divergente [/b]Folgen.[/*][/list][/size][br]
Einstieg
Folgen sind Funktionen mit eingeschränktem Definitionsbereich; die Begriffe [b]beschränkt[/b] und [b]monoton [/b]treten daher auch bei Folgen auf. Insbesondere haben sie eine grosse Bedeutung bei unendlichen Folgen: Hier interessiert uns vor allem das Verhalten für grosse n bzw. was geschieht, wenn n gegen Unendlich geht.[br]Eine Zahlenfolge heisst nach [b]oben(unten) beschränkt[/b], wenn es eine Zahl K(k) gibt, so dass für alle Glieder a[sub]n[/sub] gilt: a[sub]n[/sub] < K (a[sub]n[/sub] > k).[br]Eine Folge heisst [b]beschränkt[/b], wenn sie sowohl nach oben als auch nach unten beschränkt ist.[br]Den Begriff [b]Monotonie[/b] haben wir bereits kennen gelernt. Wenn er dir nicht mehr geläufig ist, schaue im F & T oder im Internet nach.[br][br][br]
Einstiegsbeispiele
In folgendem Applet kannst du 4 Beispiele grafisch untersuchen auf Monotonie und Beschränktheit:[br][br]Beispiel 1: a[sub]n[/sub] = 2 - [math]\frac{1}{2^{n-1}}[/math][br]Beispiel 2: b[sub]n[/sub] = (-1)[sup]n[/sup] [math]\cdot\frac{1}{n}[/math][br]Beispiel 3: c[sub]n [/sub]= n - [math]\frac{1}{n}[/math][br]Beispiel 4: d[sub]n[/sub] = (-2)[sup]n[/sup][br][br][br]1. Suche von jeder Folge - wenn möglich - die obere bzw. die untere Schranke.[br]2. Ist die Folge monoton wachsend oder fallend?[br]3. Gibt es einen Grenzwert, wenn n unendlich gross wird?[br][br]
Mit Hilfe der Maus kannst du das Bild vergrössern bzw. verkleinern.
Bei monoton zunehmenden und beschränkten Folgen ist von allen oberen Schranken die kleinste von Interesse. Ihr nähert sich die Folge mit wachsendem n immer besser an. Eine solche Schranke nennt man deshalb auch [b]Grenzwert[/b].
Merke:
Grenzwerte für x gegen unendlich
Übung 1
Überprüfe, ob alle folgenden Funktionen den Grenzwert 0 haben:
Übung 2
Zeichne den Grafen von f(x) = 2[sup]x[/sup].[br][list=1][*]Bestimme den Grenzwert für x [math]\longrightarrow+\infty[/math] und für x [math]\longrightarrow-\infty[/math].[/*][*]Was ändert sich, wenn f(x) = 2[sup]-x[/sup] ist?[/*][/list]
Übung 3
[br]Berechne jeweils den Grenzwert folgender Betragsfunktionen (zur Erinnerung: Den (absoluten) Betrag einer reellen Zahl erhält man durch Weglassen des Vorzeichens. Auf der Zahlengeraden bedeutet der Betrag den Abstand der gegebenen Zahl von Null.):
[size=50]Lösungen: a) 0 b) 0 c) -1[/size]
Übung 4
Bestimme folgende Grenzwerte durch geeignete Berechnungen:
[size=50]Lösungen: a) –1 b) 2/5 c) 0 d) ½[/size]
Übung 5
Bestimme folgende Grenzwerte durch geeignete "Umformungen":
[size=50]Lösungen: a) 1/3 b) 0 c) -1 d) 1 [/size]
Übung 6
Knacknüsse!
[size=50]Lösungen: a) 2/3 b) 0 c) 1/3 d) [math]\sqrt{2}[/math] e) 0 f) 0 g) [math]\infty[/math] h) 1[/size]
Übung 7
Suche Funktionen, die für x [math]\longrightarrow\infty[/math] folgende Grenzwerte haben:[br][list][*]0[/*][*]1[/*][*]-4[/*][*]8[/*][*]-[math]\infty[/math][br][/*][*]keinen[/*][/list]
Definition
[br][size=100]Die Stetigkeit einer Funktion an einer bestimmten Stelle ist eine lokale Eigenschaft, d.h. eine Eigenschaft der Funktion, die sich auf einen bestimmten Punkt, auf einen bestimmten x – Wert x[sub]0[/sub] bezieht. [br]x – Werte, für die eine Funktion nicht stetig ist, heissen Unstetigkeitsstellen; die Funktion heisst an dieser Stelle unstetig.[br][/size][br]
Arbeitsauftrag 1
Untersuche alle Funktionstypen, die wir kennen gelernt haben, auf Stetigkeit bzw. Unstetigkeit.
Arbeitsauftrag 2
Gegeben seien die beiden folgenden Funktionen: f[sub]1[/sub](x) = 3x und f[sub]2[/sub](x) = [math]\frac{3x^2-6x}{x-2}[/math].[br]Skizziere die Grafen der beiden Funktionen. Erkläre![br][br]
Übung 1
[size=100]Untersuche auf Stetigkeit an der Stelle x[sub]0[/sub].[/size]
Übung 2
[size=100]Bestimme a so, dass die Funktionen stetig sind.[/size]
Übung 3
[size=100]Bestimme a und b so, dass f auf [math]\mathbb{R}[/math] stetig ist.[/size]