Ako zistíte súčet nekonečnej geometrickej série 10 (2/3) ^ n, keď n = 2?

Ako zistíte súčet nekonečnej geometrickej série 10 (2/3) ^ n, keď n = 2?
Anonim

odpoveď:

Odpoveď je tiež #40/9# alebo #40/3# záleží na tom, čo znamená otázka.

vysvetlenie:

No ak #n = 2 # potom nie je suma, odpoveď je len:

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

Ale možno, že otázka bola určená na to, aby sme sa pýtali na nekonečnú sumu # N = 2 # tak, aby rovnica bola:

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

V tomto prípade by sme ho vypočítali tak, že najprv spomenieme, že akékoľvek geometrické rady možno považovať za formu:

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

V tomto prípade má naša séria #a = 10 # a #r = 2/3 #.

Všimneme si tiež, že:

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

Takže môžeme jednoducho spočítať súčet geometrických radov # (2/3) ^ n # a potom vynásobte tento súčet #10# dospieť k nášmu výsledku. To uľahčuje veci.

Máme tiež rovnicu:

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

To nám umožňuje vypočítať súčet sérií začínajúcich od # N = 0 #, Ale chceme ho vypočítať # N = 2 #, Aby sme to mohli urobiť, jednoducho odčítame # N = 0 # a # N = 1 # z celkovej sumy. Pri písaní prvých niekoľkých termínov súčtu môžeme vidieť, že to vyzerá takto:

#1 + 2/3 + 4/9 + 8/27 + …#

Vidíme, že:

#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#