Man unterscheidet zunächst ganz allgemein
wachsende und
fallende Zahlenfolgen. Sonderfälle sind
konstante und
alternierende Zahlenfolgen.
Von einer monoton wachsenden Zahlenfolge spricht man, wenn die Glieder der Folge mit wachsendem
n immer größer werden. Verhält sich eine Folge umgekehrt, sodass die Zahlenfolgeglieder
mit wachsendem n kleiner werden, ist die Folge monoton fallend. Haben die Glieder der Zahlenfolge immer
denselben Wert, ist die Folge konstant. Alternierende Zahlenfolgen sind nicht monoton, da sie stets das Vorzeichen ändern.
⇒ Definition Monotonie
Eine Zahlenfolge (an) heißt genau dann |
monoton wachsend, |
monoton fallend, |
wenn für alle natürlichen Zahlen n≥1 gilt: |
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Beispiele monotoner Zahlenfolgen
Beispiel 1 |
Beispiel 2 |
n |
⇒ |
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In der Tabelle sind die ersten sieben Glieder der Zahlenfolge berechnet. Es zeigt sich, dass die Folge bis a5 monoton fällt. Danach verhält sie sich monoton wachsend.
Das ändert sich auch nicht mehr, wie man durch Eingabe einer anderen Zahl für n überprüfen kann.
In der Abbildung wird dieses Verhalten veranschaulicht.
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n |
⇒ |
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Auch für diese Folge sind die ersten sieben Glieder der Zahlenfolge berechnet. Die Glieder der Zahlenfolge werden immer kleiner. Die Zahlenfolge ist demnach
streng monoton fallend, da sich das Verhalten der Folge für alle n∈N nicht ändert. Berechnet man weitere Glieder der Zahlenfolge stellt man allerdings auch fest, dass an nicht kleiner als
Null wird.
In der Abbildung wird dieses Verhalten veranschaulicht.
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1 |
⇒ |
11 |
1 |
⇒ |
8 |
2 |
⇒ |
4 |
2 |
⇒ |
4 |
3 |
⇒ |
-1 |
3 |
⇒ |
2 |
4 |
⇒ |
-4 |
4 |
⇒ |
1 |
5 |
⇒ |
-5 |
5 |
⇒ |
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6 |
⇒ |
-4 |
6 |
⇒ |
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7 |
⇒ |
-1 |
7 |
⇒ |
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⇒ |
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⇒ |
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Zahlenfolge, die ihre Monotonie im gesamten
Definitionsbereich
nicht ändern, nennt man streng monoton. Beispiel 2 zeigt eine solche Folge.
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