Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 57 Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 58 6. Zisechug 6.. Reihe ud Kovegeiteie (Kama,. 5 53) Reihe spiele bei de Bewetug vo Ivestitioe ud Geldalage eie goße Rolle. I de Mathemati sid sie die Gudlage fü die Defiitio vo Itegale. Reihe sid im Gude speielle Folge. Defiitioe. ei ( x ) IR eie Folge eelle Zahle, so heißt die Folge de Patialsumme (patial sums) s IR x ( ) : IR uedliche Reihe ode eifach Reihe (seies) ud wid mit x beeichet. Eie Reihe heißt oveget, we die Folge de Patialsumme ( s ) IR eie Gewet s : lim s lim x x besitt; diveget, we sie eie Gewet besitt; absolut oveget, we die Reihe x ovegiet; beschät, we die Folge de Patialsumme ( s ) beschät ist. Beispiele: () (x ) (,, 3,...) (s ) (, +, + + 3,...) s + + 3 +... + ( ) + ( ) + ( + ) fü geade - + ( + ) ( + ) + ( + ) ( + ) Also: ( s ) () (x ),,,,... 4 8 (s )? + + + Reihe divegiet. Zu Lösug witschaftswisseschaftliche Pobleme, bei dee um Beispiel Gewie übe viele Peiode abdisotiet ud aufsummiet wede, wid oft die geometische Reihe vewedet. fü ugeade
Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 59 Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 6 at 6. (ummefomel fü die geometische Reihe). a) ei q IR ud IN, da gilt fü die edliche geometische Reihe q q q fü q, fü q. b) Die Folge de Patialsumme s : q ovegiet u fü q <. Fü die uedliche geometische Reihe egibt sich da: q. q Duch folgede äte wede die wichtigste Kovegeiteie als otwedige ode hieichede Bediguge dagestellt. at 6.3 (Kovege de Reihe). ( x ) IR sei eie Folge eelle Zahle. Cauchysches Kovegeiteium (otwedig ud hieiched). Die Reihe IN existiet, so dass m x ovegiet geau da, we u jedem ε > ei N x < ε fü alle m N. Die Aussage des folgede ates wede auch Hauptsäte übe die Kovege vo Reihe geat. at 6. ( x ) sei eie Folge eelle Zahle. a) Das Kovegevehalte eie Reihe x wid duch Hiufüge ode Etfee eie edliche Aahl vo Folgegliede x icht beeiflusst. b) Kovegiet die Reihe auch die Reihe x λ gege λ s. c) Kovegiee die Reihe x gege s, da ovegiet fü jedes x gege s ud λ IR Nullfolge-Bedigug (otwedig). Die Reihe we lim x ist. x ovegiet u da, we ( ) Beschäte Reihe (hieiched). x eie Nullfolge ist, d.h. id ab eiem Folgeidex alle Folgegliede x (also ab mooto steiged) ode x (mooto falled), ud ist die Reihe x beschät, so ovegiet sie. y gege t, da ovegiet auch die Reihe ( + ) x gege s + t. y
Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 Bemeug. Ei häufig vewedetes Beispiel dafü, dass die Nullfolge-Bediguge ei hieichedes Kovegeiteium ist, ist die hamoische Reihe. ie divegiet, obwohl die Folge de Reihe- gliede gege ull ovegiet, de es gilt: lim + + + + + + + + 3 4 5 6 7 8 lim + L + + L + + + > lim + + + 4 + L + 4 8 + lim + ( + ) Fü atüliche Zahle m > ovegiet dagege die Reihe Beweis fü m : Wie obe, u Abschätug i adee Richtug. lim + < lim + + + 4 + 8 + L + 3 5 9 < lim + + + + + L + 3 5 9 + < lim + + + + + L + 4 8 + ( + ) m. 6 Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 at 6.4 (Alteieede Reihe). ( x ) IR sei eie Folge eelle Zahle. Leibitsches Kovegeiteium (hieiched). Ist die Folge ( ) die Reihe ( ) x. x mooto falled ud lim x, da ovegiet Fü weitee Kovegeiteie siehe Kama,. 5. Waug: Bei icht mootoe Reihe daf ma icht beliebig usammefasse! Beispiel : ( ) (,,,,... ) x x + x x x + x + x3 + x4 x + x + x3 Die este, 4, 6, 8,... usw. ummade usammefasse egibt. Die este, 3, 5, 7,... usw. ummade usammefasse egibt. 6 +
Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 63 Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 64 6.. Veisug, Disotieug, Gegewatswet ud Auität De Zissat (ate of iteest) ist de Peis fü das Leihe eie Geldeiheit fü eie Peiode, d.h. leiht sich jemad am Afag eie Peiode eie Geldeiheit, so muss e am Ede de Peiode + Geldeiheite uücahle. Folgeug: Leiht jemad am Afag de Peiode eie Geldeiheit, so muss e am Ede de Peiode ( + ) Geldeiheite (GE) uücahle. Auf diese Weise a de Wet vo Zahluge u veschiedee Zeitpute bestimmt ud vegliche wede: Ma bestimmt i jedem Fall de Wet diese Zahlug plus Zise u eiem bestimmte (gleiche!) Zeitput. Afag de Peiode beoge. Ma hat die uüftige Zahlug abgeist ode disotiet. (d) GE am Afag de Peiode plus GE am Afag de Peiode (e) plus... plus GE am Afag de Peiode sid so viel wet wie + + L + + + am Afag de Peiode. + wid auch Gegewatswet (peset discouted value) des uüftige Zahlugsstoms (,, ) K geat. Resultiet diese Zahlugsstom aus eie Ivestitio, so spicht mach auch vom Bawet de Ivestitio. De Gegewatswet (beoge auf de Afag de este Peiode) eie ostate Zahlugsstoms (jeweils u Afag eie Peiode) a duch die Fomel fü die geometische Reihe bestimmt wede: (a) GE am Afag de Peiode ist so viel wet wie + GE am Ede de Peiode ( Afag de Peiode ). (b) GE am Afag de Peiode plus GE am Afag de Peiode (c) plus 3 K plus GE am Afag de Peiode sid so viel wet wie ( + ) + ( + ) + + ( + ) L GE am Afag de Peiode. + GE am Afag de Peiode sid so viel wet wie GE am Afag de Peiode ode umgeeht: GE am Afag de Peiode ist so viel wet wie + GE am Afag de Peiode. Ma hat so de Wet eie uüftige Zahlug auf die "Gegewat" (f) + i +. i + + Aufgabe: Bestimme ie de Gegewatswet eies ostate Zahlugsstoms jeweils um Ede de Peiode,,..., beoge auf de Afag de este Peiode. Bestimme ie auch fü diese Fall. Welche ostate Zahlugsstom (geat Auität) u Begi de Peiode,..., etspicht eiem gegebee Geldbetag u Begi de Peiode? Auflösug de obige Fomel ach.
Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 65 Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 66 (g) telle ie sich vo, dass ma u Begi de Peiode eie bestimmte Betag ahlt ud i de Peiode,..., Betäge,, K uücehält. Bei welchem Zissat ist da die Gleichug + + L + + + efüllt? + lim e. I de gleiche Weise öe ie vo eie uspügliche Veisug übe t Peiode ausgehe, da u t + t t lim e. t t t,, K 3 übegehe. ie ehalte Bei Geldalage (ode Kedite) ode Ivestitioe i Höhe vo et ma dieses auch Effetivis. Bei Ivestitioe wid diese Zissat auch machmal Geleistugsfähigeit des Kapitaleisates ( ) geat. Eie Veisug mit dem Fato e ud eie Zeit t IR + et ma auch otiuieliche Veisug. Zu Eieug: ( e ) e. t t Waug: Bei Ivestitioe öe eiige i egativ sei. Da mag es meh als eie Zissat gebe, de die Gleichug löst. 6.3. Veisug ud Disotieug i otiuieliche Zeit telle ie sich vo, dass ie, statt de Betag eie Peiode um Zissat u veise, ih wei halbe Peiode jeweils um Zissat ve- ise. Im este Fall ehalte ie im weite Fall ( ) + +. ete ie dies mit Dittel-, Vietel-,... Peiode fot, so ehalte ie +
Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 67 Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 68 Awedug: Wachstum, Zefall ( egatives Wachstum) Beispiele: () Das Gewicht eies Baumes wächst (i de este Jahe) ach de Regel ρt G G e, ρ >. () Die Aahl de adioative Atome i eiem bestimmte Objet etwicelt sich ach de Regel σt N N e. Fage: Nach welche Zeit T ist die Hälfte de adioative Atome efalle? Ma et T auch die Halbweteit. Welches σ gehöt u eie gegebee Halbweteit T? Lese ie die Iteetseite webmusee.de/4c.html ud beatwote ie folgede Fage: Wie alt ist ei tüc Hol, we ma ei Vehältis vo C4 u C Atome mißt, das 8% des Vehältisses bei eiem heute gebildete tüc dastellt? 6.4. Nichtexpoetielle Disotieug Zahlugsstöme ud adee uüftige Wete wede fast ausschließlich expoetiell disotiet, d. h. Gegewet eie Zahlug (eies Wetes) ist ode ode beoge auf Peiode + beoge auf Peiode + ρ e beoge auf. I seltee Ausahmefälle beutt ma adee Futioe,. B.. ( + ) σ Auf die betächtliche Pobleme, die solche Disotieuge begleite, gehe wi späte och eimal (u) i de Mioöoomie ei. Hie u ei leies Beispiel: Vegleich otiuieliche ud disete (Peiode-) Veisug. s ( + ) e c e s s l ( + )
Pof. D. Fiedel Bolle L fü Volswitschaftslehe isb. Witschaftstheoie (Mioöoomie) Volesug Mathemati - W 8/9 69 Wi übelege beeits i Peiode : Ist es voteilhaft, i Peiode eie Mio u ivestiee ud i de Peiode 3 da.8 Mio Gewi daaus u eiele?. Expoetielle Disotieug: Vo Peiode aus betachtet, gibt.8 s + + + ( ).8 + + + Bewetug vo Peiode aus betachtet. ei Gud, i Peiode seie Etscheidug u äde.. Disotieug mit, Peiode. Vo Peiode aus betachtet:.8 s +.5 +.6. 3 Vo Peiode aus betachtet:.8 s +. also icht voteilhaft. Wichtige Fage: Vehalte sich Mesche so, als ob sie (icht-) expoetiell disotiee?