Wie bestimme ich folgenden Grenzwert?
Moin,
Komme da mit meinem Wissen irgendwie nicht weiter.
2 Antworten
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====== 1. Schritt: Grobe Abschätzung, um eine Idee zu erhalten ======
Erst einmal würde ich das Konvergenzverhalten ganz grob abschätzen...
Beim Zähler hat man vorne quasi ein Verhalten ähnlich zu n^n, was dem Verhalten hinten (quasi ähnlich zu n^(n-1)) überwiegt.
Beim Nenner hat man vorne quasi ein Verhalten ähnlich zu n^(n+1), was dem Verhalten hinten (quasi ähnlich zu n!, was schwächer ist als n^n bzw. n^(n+1)) überwiegt.
Insgesamt hat man also quasi eine Verhalten ähnlich zu n^n/n^(n+1), also quasi ähnlich zu 1/n, was gegen 0 konvergiert.
Ich vermute daher, dass der Grenzwert gleich 0 ist und möchte das natürlich noch ordentlich zeigen bzw. berechnen.
====== 2. Schritt: Idee======
Ähnlich zu meiner groben Abschätzung würde vorschlagen, im Zähler n^n auszuklammern und im Nenner n^(n+1) auszuklammern.
Dann kann man vor dem Bruch n^n/n^(n+1) zu 1/n kürzen. Der Bruch selbst sollte gegen einen endlichen Wert konvergieren. Dann hat man im Grenzwert 0 * (endlicher Wert) = 0.
====== 3. Schritt: Konkrete Ausformulierung der Rechnung ======
Ich versuche die Rechnung relativ kleinschrittig aufzuschreiben, damit sie für dich möglichst nachvollziehbar wird.
Während ich nun vorne n^n/n^(n+1) zu 1/n kürze, fange ich hinten an, so umzuformen, dass man Terme der Form (1 + x/n)^n erhält, die gegen exp(x) konvergieren; bzw. dass man n!/n^n erkennt, was gegen 0 konvergiert.
1/n konvergiert gegen 0.
(1+1/n)^n konvergiert gegen exp(1).
Bei 1/(1+2/n) konvergiert 2/n gegen 0, sodass 1/(1+2/n) gegen 1/(1+0) = 1 konvergiert.
(1+2/n)^n konvergiert gegen exp(2).
n!/n^n konvergiert gegen 0.
Man erhält dann, also...
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2n ^n / n^n+1tends to 0
2n^n-1/ n^n+1 tends to 0
Bleibt wahr wenn man 3n! Hinzufügt
Linearität
Qed.