Jak znaleźć sumę nieskończonej serii geometrycznej 10 (2/3) ^ n, gdy n = 2?

Jak znaleźć sumę nieskończonej serii geometrycznej 10 (2/3) ^ n, gdy n = 2?
Anonim

Odpowiedź:

Odpowiedź też jest #40/9# lub #40/3# w zależności od znaczenia pytania.

Wyjaśnienie:

Więc jeśli #n = 2 # wtedy nie jest suma, odpowiedź brzmi tak:

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

Być może jednak pytanie miało na celu zażądanie, aby nieskończona suma zaczęła się od # n = 2 # takie równanie jest:

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

W tym przypadku obliczalibyśmy to, zauważając najpierw, że każda seria geometryczna może być postrzegana jako mająca postać:

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

W tym przypadku nasza seria ma #a = 10 # i #r = 2/3 #.

Zauważymy również, że:

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

Więc może po prostu obliczyć sumę szeregu geometrycznego # (2/3) ^ n # a następnie pomnóż tę sumę przez #10# dotrzeć do naszego wyniku. To ułatwia sprawę.

Mamy również równanie:

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

To pozwala nam obliczyć sumę rozruchu z serii # n = 0 #. Ale chcemy to obliczyć # n = 2 #. Aby to zrobić, po prostu odjąć # n = 0 # i # n = 1 # warunki od pełnej kwoty. Pisząc pierwsze kilka warunków sumy, widzimy, że wygląda to tak:

#1 + 2/3 + 4/9 + 8/27 + …#

Widzimy to:

#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#