Modul 6

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Berechnung der Funktionswerte der logarithmischen Funktion ln x als Grenzwert einer unendlichen konvergenten Folge

Algorithmen zur Konvergenzverbesserung unendlicher konvergenter Folgen


L. Euler definierte 1749 die logarithmische Funktion ln x als Grenzwert der Folge <ln (x)> mit dem Bildungsgesetz
,(1)
.(2)

6.1.

Untersuchen Sie das Konvergenzverhalten der Folge Gl. (1) für die Stützwerte
n = 2t ;   t = 0,1,2,... (3)
(vgl. Modul 1, Aufgabe 1.1. ).

6.2.

Konstruieren Sie ein "Spiegelbild" <rn (x)> der Folge <ln (x)> bezüglich der Funktion ln x, und bilden Sie aus <ln (x)> und <rn (x)> in geeigneter Weise eine neue Folge <on (x)>, die signifikant besser gegen ln x konvergiert als <ln (x)> und <rn (n)>.

6.3.

Suchen Sie experimentell nach Algorithmen zur weiteren Konvergenzverbesserung für <on (x)>, d.h. nach Transformationen von <on (x)> in eine Folge <0n (x)> mit
(4)
  • << 1 ,
(5)

d.h. jedes 0n (x) liefert für n > n0 signifikant mehr gültige Dezimalstellen von ln x als on (x) (vgl. Modul 1, Aufgabe 1.2. ).

6.4.

Diskutieren Sie den formalen und den "algorithmischen" Zusammenhang zwischen
(6)
und
.(7)


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