Limiet

Moderators: dirkwb, Xilvo

Berichten: 4.246

Limiet

Hoe bereken je de onderstaande limieten?

1)
\( \lim_{n \rightarrow \infty} \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} \)


2)
\( \lim_{n \rightarrow \infty} \cos \left( \frac{ \pi}{ 2^2} \right) \cos \left( \frac{ \pi}{ 2^3} \right) \cdots \cos \left( \frac{ \pi}{ 2^n} \right) \)
Quitters never win and winners never quit.

Berichten: 7.068

Re: Limiet

1)
\( \lim_{n \rightarrow \infty} \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} \)
Met behulp van Stirling? Je komt dan op \(e\) uit (maxima komt ook op \(e\) uit).

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Limiet

\(\lim_{n \to\infty} \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} =\lim_{n\to\infty}\exp\log\left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n}=\lim_{n\to\infty}\exp\left(\frac{1}{n}\log\left( \frac{n^n}{n!} \right)\right)=\exp\left(\lim_{n\to\infty}\left(\frac{1}{n}\log\left( \frac{n^n}{n!} \right)\right)\right)=\exp(1)=e\)
maar dan moet je eerst weten hoe je berekent dat
\(\lim_{n\to\infty}\left(\frac{1}{n}\log\left( \frac{n^n}{n!} \right)\right)=1\)
, en daar zul je vermoedelijk weer Stirling voor nodig hebben :D
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 4.246

Re: Limiet

Met behulp van Stirling? Je komt dan op \(e\) uit (maxima komt ook op \(e\) uit).
Ik kom op
\( \lim_{n \rightarrow \infty} \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} = \lim_{n \rightarrow \infty} (\sqrt{2 \pi n})^n e \)


Wat moet je dan doen?
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Limiet

Via dat trukje met de ... :D
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Limiet

Ik kom op
\( \lim_{n \rightarrow \infty} \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} = \lim_{n \rightarrow \infty} (\sqrt{2 \pi n})^n e \)
Lijkt me niet, want dat gaat evident naar oneindig :D Ergens een n en 1/n omgewisseld?
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 4.246

Re: Limiet

Lijkt me niet, want dat gaat evident naar oneindig :D Ergens een n en 1/n omgewisseld?
Inderdaad het moet zijn:
\( \lim_{n \rightarrow \infty} \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} = \lim_{n \rightarrow \infty} (\sqrt{2 \pi n})^{1/n} e \)
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Limiet

Volgens mij moet dat wortelgeval in de noemer staan, maar goed dat maakt voor de limiet niet uit (0=-0).

Je hebt dus
\(e\sqrt{2\pi n}^{1/n}=e(2\pi n)^\frac{1}{2n}=e\exp\left(\log(2\pi n)^\frac{1}{2n}\right)=e\exp\left(\frac{1}{2n}\log(\pi 2n)\right)\to e\exp(0)=e\)
voor
\(n\to\infty\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 581

Re: Limiet

Beste Phys,

Ik ken Stirling's benadering:
\(n!\approx\sqrt{2\pi n}\cdot \left( \frac{n}{e} \right)^n\)
Maar ik ben niet mee waarom
\( \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} = (\sqrt{2 \pi n})^{1/n} e \)
kan je mij hier even op weg zetten?
---WAF!---

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Limiet

\(I=\lim_{n \rightarrow \infty} (\sqrt{2 \pi n})^{1/n} e \)
dan is
\(\ln I=\lim_{n \rightarrow \infty} \ln \left \{ (\sqrt{2 \pi n})^{1/n} e \right\}\)
nu kan je vereenvoudigen en verder rekenen.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Limiet

Westy schreef:Beste Phys,

Ik ken Stirling's benadering:
\(n!\approx\sqrt{2\pi n}\cdot \left( \frac{n}{e} \right)^n\)
Maar ik ben niet mee waarom
\( \left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n} = (\sqrt{2 \pi n})^{1/n} e \)
kan je mij hier even op weg zetten?
Zoals ik al zei, volgens mij moet dat wortelgeval in de noemer komen te staan:
\(\left( \frac{n^n}{n!} \right) ^{1/n}=\frac{n}{(n!)^{1/n}}=\frac{n}{\left((2\pi n)^{\frac{1}{2}}\cdot\left(\frac{n}{e}\right)^n\right)^{1/n}}=\frac{n}{(2\pi n)^{\frac{1}{2n}}\cdot\frac{n}{e}}=\frac{e}{(2\pi n)^{\frac{1}{2n}}}=\frac{e}{\sqrt{2\pi n}^{1/n}}\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 581

Re: Limiet

Zoals ik al zei, volgens mij moet dat wortelgeval in de noemer komen te staan:
Ik had jouw post nog niet gezien toen ik de vraag stelde...

Maar zo klopt alles inderdaad.
---WAF!---

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Limiet

Ik had jouw post nog niet gezien toen ik de vraag stelde...
het staat er onvriendelijker ("zoals ik al zei") dan ik bedoelde :D

Maar voor de limiet maakt het dus niets uit, want je krijgt dan
\(-\frac{1}{2n}\log(\pi 2n)\to 0\)
voor
\(n\to\infty\)
, het minteken heeft geen invloed.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 581

Re: Limiet

Aldus?
\(\lim_{n \rightarrow \infty} -\frac{\log(\pi 2n)}{2n} = \lim_{n \rightarrow \infty} -\frac{1/n}{2} = 0 \)
(met l'Hopital)
---WAF!---

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Limiet

Aldus?
Wat bedoel je? De limiet is nul, dat zei ik toch ook? Of bedoel je of dit een correcte berekening is?

In ieder geval, met de 'exp-log'-truc wordt de limiet van de oospronkelijke opgave gelijk aan e, zoals hier.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Reageer