Wie findet man die Summe der unendlichen geometrischen Reihe 10 (2/3) ^ n, wenn n = 2?

Wie findet man die Summe der unendlichen geometrischen Reihe 10 (2/3) ^ n, wenn n = 2?
Anonim

Antworten:

Die Antwort lautet entweder #40/9# oder #40/3# je nachdem, was mit der Frage gemeint war.

Erläuterung:

Gut, wenn #n = 2 # dann gibt es keine Summe, die Antwort ist nur:

#10(2/3)^2 = 10(4/9) = 40/9#

Aber vielleicht sollte die Frage lauten, dass die unendliche Summe ab dem Zeitpunkt genommen wird # n = 2 # so dass die Gleichung ist:

#sum_ (n = 2) ^ infty 10 (2/3) ^ n #

In diesem Fall würden wir es berechnen, indem wir zuerst feststellen, dass jede geometrische Reihe als von der Form gesehen werden kann:

#sum_ (n = 0) ^ infty ar ^ n #

In diesem Fall hat unsere Serie #a = 10 # und #r = 2/3 #.

Wir werden auch bemerken, dass:

#sum_ (n = 0) ^ infty ar ^ n = asum_ (n = 0) ^ infty r ^ n #

Wir können also einfach die Summe einer geometrischen Reihe berechnen # (2/3) ^ n # und multiplizieren Sie dann diese Summe mit #10# zu unserem Ergebnis kommen. Das macht die Sache einfacher.

Wir haben auch die Gleichung:

#sum_ (n = 0) ^ infty r ^ n = 1 / (1-r) #

Dies ermöglicht uns die Berechnung der Summe der Serie ab # n = 0 #. Aber wir wollen es aus berechnen # n = 2 #. Dazu subtrahieren wir einfach das # n = 0 # und # n = 1 # Begriffe aus der vollen Summe. Wenn wir die ersten Ausdrücke der Summe ausschreiben, können wir feststellen, dass es so aussieht:

#1 + 2/3 + 4/9 + 8/27 + …#

Wir können das sehen:

#sum_ (n = 2) ^ infty 10 (2/3) ^ n = 10sum_ (n = 2) ^ infty (2/3) ^ n = 10 sum_ (n = 0) ^ infty (2/3) ^ n - (1 + 2/3) #

#=101/(1-(2/3)) - (1 + 2/3)#

#= 103 - 5/3 = 109/3 - 5/3 = 40/3#