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I. Häufungswerte und Grenzwerte
§ 3. Zahlenfolgen und ihre Häufungswerte.
Die natürlichen Zahlen 1, 2, 3, . .. bieten das einfachste Beispiel
einerZahlenfolge oder, kürzer gesagt, einer Folge. Jede andere Zahlen
folge entsteht hieraus, indem man sich die Glieder irgendwie abge
ändert, also 1 durch eine Zahl u x , 2 durch eine Zahl m 2 , 3 durch eine
Zahl u H und jedes n durch eine Zahl u n ersetzt denkt. Eine Zahlen
folge hat also folgendes Aussehen
U 11 U 2 - u 3r - -
Die Punkte deuten an, daß die Folge ins Unendliche weitergeht. Es gibt
in ihr kein letztes Glied, gerade so, wie es unter den natürlichen Zahlen
keine größte gibt.
Man kann natürlich niemals alle Glieder einer Zahlenfolge auf
schreiben. Sie ist immer nur durch ein Gesetz bestimmt, das vorschreibt,
welche Zahl u n an der -r-ten Stelle stehen soll. Bei der Zahlenfolge
i. -1/2, ys, ~yi,...
lautet dieses Gesetz: An der -r-ten Stelle soll + ]/« stehen, und zwar
-\-Vn. Wenn n ungerade, — ]/n, wenn n gerade ist.
Wenn die Differenzen w 2 — w,, — u a , w 4 — « 3 , ... alle gleich
sind, so heißt Mj, m 2 , Uz, .. . eine arithmetische Folge. Bon einer
geometrischen Folge spricht man, wenn die Quotienten u a /u t , « 3 /%,
uju s , . . . alle gleich sind Eine arithmetische Folge sieht hiernach so
(i, (i d! fi -f- 2 d f Q- -}•* 3 d f . . . j
das n-te Glied oder, wie man auch sagt, das allgemeine Glied
lautet a -f (« — IV. Eine geometrische Folge sieht so ans:
a, n • q, a • <f, a • ? 9 , . . .;
das allgemeine Glied lautet a • q n ~ x .
Die arithmetische und die geonretrische Folge werden schon in der Ele
mentarmathematik betrachtet. Man lernt dort, was wir hier nebenbei
besprechen wollen, einen Abschnitt einer solchen Folge summieren.
Ist u 1 , w 3 , w 3 , ... eine arithmetische Folge, so schreibt man u x -f- v 2
-j- ■ ■ • -f einmal in der Form
% *f (wj H“ d) + (% + 2 d) -f- • • • -f (w 4 n — 1 d), ^
ein zweites Mal in der Form
% + ( u n ~ d ) + 0„~ 2<*) + ••• -h (w a — -r — Ich.