Oplossen van een limiet

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 524

Oplossen van een limiet

Gevraagd:
\(\lim_{n \rightarrow \infty} \frac{(\frac{2}{5}\sqrt{5} + 1)(\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^{n+1} + (1 - \frac{2}{5}\sqrt{5})(\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^{n+1} - 1}{(\frac{2}{5}\sqrt{5} + 1)(\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^n + (1 - \frac{2}{5}\sqrt{5})(\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^n - 1}\)
Ik heb deze limiet al in Wolfram Alpha ingevuld en deze geeft
\(\frac{1 + \sqrt{5}}{2}\)
als limiet. Echter werkt de 'show steps'-functie niet, dus ik weet niet hoe ze daarop gekomen zijn.

Ik heb al geprobeerd het ^(n+1)-gedeelte te schrijven als ^n * ^1, maar dat helpt me helaas niet verder:
\(\lim_{n \rightarrow \infty} \frac{(\frac{7}{10}\sqrt{5} + \frac{3}{2})(\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^n + (\frac{3}{2} - \frac{7}{10}\sqrt{5})(\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^n - 1}{(\frac{2}{5}\sqrt{5} + 1)(\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^n + (1 - \frac{2}{5}\sqrt{5})(\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^n - 1}\)
Als ik dan noemer en teller door een term met n wil delen, kom ik uiteindelijk altijd op 0/0 uit, wat natuurlijk niet de bedoeling is.

Hopelijk kan iemand me op weg helpen. Alvast bedankt!

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oplossen van een limiet

Schrijf eens
\(\varphi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}\)
, dan wordt je limiet
\(\lim_{n \to \infty} \frac{2 \varphi^{n + 1} - 1}{2 \varphi^n - 1}\)
.

PS: die phi is de golden ratio (gulden snede).
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Oplossen van een limiet

Drieske schreef:Schrijf eens
\(\varphi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}\)
, dan wordt je limiet
\(\lim_{n \to \infty} \frac{2 \varphi^{n + 1} - 1}{2 \varphi^n - 1}\)
.

PS: die phi is de golden ratio (gulden snede).
Nee toch? De tweede term in factor in teller en noemer is
\(\frac{1 - \sqrt{5}}{2}\)
en dus niet
\(\varphi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}\)
,

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oplossen van een limiet

Ow sorry... Verkeerd gelezen :) . Hmm, dan moet ik er eens opnieuw naar kijken.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oplossen van een limiet

Je kunt stellen dat
\(\frac{1 - \sqrt{5}}{2} = \varphi - \sqrt{5}\)
. Via het binomium van Newton, kun je dan zien dat
\((\varphi - \sqrt{5})^k = \varphi^k + f_{k-1}(\varphi)\)
met
\(f_{k-1}(\varphi)\)
een functie van phi met graad k-1. Dan wordt je limiet:
\(\lim_{n \to \infty} \frac{2 \varphi^{n + 1} + C_1 f_{n}(\varphi) - 1}{2 \varphi^n + C_2 f_{n-1}(\varphi) - 1}\)
met C1 en C2 constanten (dat houdt de limiet korter :) ). Deze kun je nu simpel berekenen?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Oplossen van een limiet

Volgens die Wikipediapagina die je gegeven hebt, geldt dat
\(-\frac{1}{\varphi} = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}\)
, als
\(\varphi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}\)
. Ik ga nu even kijken of ik misschien ook daarmee verder kom :)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oplossen van een limiet

Dat zou je het antwoord waarschijnlijk ook wel geven. Maar met mijn bovenstaande limiet, ben je er toch ook? Of zoek je gewoon een alternatieve manier?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Oplossen van een limiet

Dat zou je het antwoord waarschijnlijk ook wel geven. Maar met mijn bovenstaande limiet, ben je er toch ook? Of zoek je gewoon een alternatieve manier?
Ik zocht een alternatieve manier, omdat ik niet begrijp hoe je tot die functie gekomen ben. Het binomium van Newton begrijp ik, maar ik zou dat als som noteren. En wat bedoel je met
\(k_n(\varphi)?\)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oplossen van een limiet

Ik zocht een alternatieve manier, omdat ik niet begrijp hoe je tot die functie gekomen ben. Het binomium van Newton begrijp ik, maar ik zou dat als som noteren.
Ik heb ook het binomium toegepast. Alleen heb ik van die som niet één term uitgeschreven, buiten de eerste. Omdat alleen die een phi^k (in ons geval resp. n+1 en n) bevat. Alle andere termen bevatten strikt lagere machten van phi. Zie je dit? Nu noem ik al die termen samen gewoon f (met gepaste index, gewoon zodat je weet welke machten van phi daar in zitten). Je mag ze evengoed uitschrijven, maar dat maakt het alleen maar (onnodig) lastig. Je interesse gaat toch uit naar de hoogste mach (in teller en noemer). Begrijp je wat ik bedoel?
En wat bedoel je met
\(k_n(\varphi)?\)
Typfout. Ik heb het aangepast :) .
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Oplossen van een limiet

Bedankt voor je inbreng. Het is me gelukt om de limiet te bepalen met gebruik van
\(-\frac{1}{\varphi} = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}\)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oplossen van een limiet

En begrijp je mijn uitleg? Want ik wil het ook wel eens uitgebreid beschrijven wat ik juist doe... Het voordeel van bovenstaande werkwijze, is dat het 1) vrij universeel inzetbaar is en niet alleen bij getallen die toevallig speciale eigenschappen hebben en 2) nauwelijks tot geen telwerk vraagt.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Reageer