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Forum "Folgen und Reihen" - Summenwerte von Reihen
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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:26 Mi 11.11.2015
Autor: sae0693

Aufgabe
Berechnen Sie die Summenwerte der folgenden Reihe:

[mm] \summe_{k=0}^{\infty} \bruch{3^{k} -2 ^ {k+1}} {6^{k}} [/mm]


Wie fange ich an? Bei der geometrischen Reihe war das noch verständlich, hier ist das jedoch keine.

        
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Summenwerte von Reihen: umformen und zerlegen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:49 Mi 11.11.2015
Autor: Loddar

Hallo sae!


Das Stichwort "geometrische Reihe" ist schon sehr gut.
Nur dass wir hier noch etwas umformen müssen, um dorthin zu gelangen.


$ [mm] \summe_{k=0}^{\infty}\bruch{3^k-2^{k+1}}{6^k}$ [/mm]

$= \ [mm] \summe_{k=0}^{\infty}\left(\bruch{3^k}{6^k}-\bruch{2^{k+1}}{6^k}\right)$ [/mm]

$= \ [mm] \summe_{k=0}^{\infty}\left(\bruch{3^k}{6^k}-2*\bruch{2^k}{6^k}\right)$ [/mm]

$= \ [mm] \summe_{k=0}^{\infty}\bruch{3^k}{6^k}-2*\summe_{k=0}^{\infty}\bruch{2^k}{6^k}$ [/mm]

Kommst Du jetzt weiter, wenn Du noch die Brüche etwas zusammenfasst?

Gruß
Loddar

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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:05 Mi 11.11.2015
Autor: sae0693

Kann ich die Brüche nicht einfach kürzen, sodass das k rausfällt?

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Summenwerte von Reihen: gegen jede Regel
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:08 Mi 11.11.2015
Autor: Loddar

Hallo sae!


Selbstverständlich NICHT [eek] , da dies jeglichen Regeln der MBPotenzgesetze widerspricht.

Aber Du kannst z.B. anwenden:   [mm] $\bruch{a^m}{b^m} [/mm] \ = \ [mm] \left(\bruch{a}{b}\right)^m$ [/mm] .


Gruß
Loddar

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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:20 Mi 11.11.2015
Autor: sae0693

[mm] \summe_{k=0}^{\infty}(\bruch{3}{6}-\bruch{4}{6})^2 [/mm]

So? Und nun?

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Summenwerte von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:55 Mi 11.11.2015
Autor: Thomas_Aut


> [mm]\summe_{k=0}^{\infty}(\bruch{3}{6}-\bruch{4}{6})^2[/mm]
>  
> So? Und nun?

Hä? Wie kommst du darauf ?

Es ist :




[mm] $\summe_{n=0}^{\infty}\frac{3^k - 2^{k-1}}{6^k} [/mm] = [mm] \summe_{n=0}^{\infty}\frac{3^k}{6^k} [/mm] - [mm] 2\summe_{n=0}^{\infty}\frac{2^k}{6^k} [/mm] = [mm] \summe_{n=0}^{\infty}(\frac{3}{6})^k [/mm] - [mm] 2\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{2}{6})^k$ [/mm]

Na und nun denke an die geometrische Reihe.


LG

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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:30 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

Ich habe hier als Summenwert -2 herausbekommen. Kann das jemand kontrollieren?

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Summenwerte von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:34 Do 12.11.2015
Autor: schachuzipus

Hallo,

> Ich habe hier als Summenwert -2 herausbekommen. Kann das
> jemand kontrollieren?

Es stimmt leider nicht ...

Rechne am besten mal vor!

Gruß

schachuzipus

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:38 Do 12.11.2015
Autor: X3nion

[mm] \summe_{n=0}^{\infty}(\frac{3}{6})^k [/mm] - [mm] 2\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{2}{6})^k [/mm]

Zur Vereinfachung kannst du noch die Brüche vereinfachen, also:

[mm] \summe_{n=0}^{\infty}(\frac{1}{2})^k [/mm] - [mm] 2\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{1}{3})^k [/mm]

Gruß Christian


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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:40 Do 12.11.2015
Autor: schachuzipus


> [mm]\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{3}{6})^k[/mm] -
> [mm]2\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{2}{6})^k[/mm]

>

> Zur Vereinfachung kannst du noch die Brüche vereinfachen,
> also:

>

> [mm]\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{1}{2})^k[/mm] - [mm]2\summe_{n=0}^{\infty}(\frac{1}{3})^k[/mm]

Oh, [mm] $\infty-\infty$ [/mm] - nicht schön ;-)

>

> Gruß Christian

>

Gruß
schachuzipus

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:42 Do 12.11.2015
Autor: X3nion


> Oh, $ [mm] \infty-\infty [/mm] $ - nicht schön ;-)

Huch, wie kommst du da auf [mm] \infty [/mm] - [mm] \infty? [/mm] ;-)

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:43 Do 12.11.2015
Autor: schachuzipus

Schau mal genau hin ..

Du addierst unendlich oft eine Konstante in beiden Summen ;-)

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:47 Do 12.11.2015
Autor: X3nion

Oh Pardon!

Das passiert, wenn man Copy&Paste macht [happy]
hatte das von Thomas_Aut übernommen!

Ich meinte natürlich:
[mm] \summe_{k=0}^{\infty}(\frac{1}{2})^k [/mm] - [mm] 2\summe_{k=0}^{\infty}(\frac{1}{3})^k [/mm]

Gruß X³nion

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:49 Do 12.11.2015
Autor: schachuzipus

Hi,

> Oh pardon!

>

> Das passiert, wenn man Copy&Paste macht [happy]

In der Tat [grins]

> hatte das von Thomas übernommen!

>

> Ich meinte natürlich:
> [mm]\summe_{k=0}^{\infty}(\frac{1}{2})^k[/mm] - [mm]2\summe_{k=0}^{\infty}(\frac{1}{3})^k[/mm]

Ich weiß ;-)

>

> Gruß X³nion

[winken]

schachuzipus

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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:49 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

Ist der folgende Ansatz richtig?

[mm] s_{n}=\bruch{a_0*(1-q^n^+^1)}{1-q}-2*\bruch{a_0*(1-q^n^+^1)}{1-q} [/mm]

Dann müsste ich ja eigentlich nur noch einsetzen.

Bezug
                                                                        
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Summenwerte von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:52 Do 12.11.2015
Autor: schachuzipus

Hallo,

> Ist der folgende Ansatz richtig?

>

> [mm]s_{n}=\bruch{a_0*(1-q^n^+^1)}{1-q}-2*\bruch{a_0*(1-q^n^+^1)}{1-q}[/mm]

Wieso nun diese endlichen Summen?

>

> Dann müsste ich ja eigentlich nur noch einsetzen.

Das steht doch schon 1000 mal im thread ...

Es ist doch [mm]\sum\limits_{k\ge 0}q^k=\frac{1}{1-q}[/mm] für [mm]|q|<1[/mm]

Einsetzen und ausrechnen ...

Gruß

schachuzipus

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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:58 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

Also gilt

[mm] s_{n}=\bruch{a_0\cdot{}(1-q^n^+^1)}{1-q} [/mm]

nur für endliche Summen?

Bezug
                                                                                        
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Summenwerte von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:02 Do 12.11.2015
Autor: X3nion

Hi

> Also gilt
> [mm] s_{n}=\bruch{a_0\cdot{}(1-q^n^+^1)}{1-q} [/mm]
> nur für endliche Summen?

[ok]
schachuzipus hat dir doch die Formel für die unendliche geometrische Reihe bereits erwähnt ... setz doch einfach mal ein! ;-)

Lg X3nion

Bezug
                                                                                
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Summenwerte von Reihen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:13 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

[mm] \frac{1}{1-q} [/mm] - 2* [mm] \frac{1}{1-q} [/mm] =

[mm] \frac{1}{1-1/2} [/mm] - 2* [mm] \frac{1}{1-3/2} [/mm] = -1

Korrekt?

Bezug
                                                                                        
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Summenwerte von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:15 Do 12.11.2015
Autor: fred97


> [mm]\frac{1}{1-q}[/mm] - 2* [mm]\frac{1}{1-q}[/mm] =
>  
> [mm]\frac{1}{1-1/2}[/mm] - 2* [mm]\frac{1}{1-3/2}[/mm] = -1
>
> Korrekt?

Nein ! sondern

[mm]\frac{1}{1-1/2}[/mm] - 2* [mm]\frac{1}{1-1/3}[/mm]

FRED


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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:17 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

Sorry, falsch abgeschrieben! Die -1 stimmen ja. :-) Danke!

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:19 Do 12.11.2015
Autor: X3nion

Etwas interessant wie du auf 1 - [mm] \frac{3}{2} [/mm] gekommen bist, und damit trotzdem das richtige Ergebnis -1 bekommst. Aber ich denke, du hast verstanden wie es geht ;-)

Gruß X³nion

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:20 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

Hab auf meinem Blatt die Rechnung richtig gehabt, nur falsch abgetippt! So kommt das zustande. :-)

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:22 Do 12.11.2015
Autor: X3nion

[ok]

Schau mal in dein Postfach falls du das noch nicht getan hast, habe dir die zwei Fragen beantwortet welche du mir gestellt hast!

Gruß X³nion [winken]

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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:23 Do 12.11.2015
Autor: sae0693

Wird gemacht! ;-)

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Summenwerte von Reihen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 05:14 Do 12.11.2015
Autor: fred97


> Kann ich die Brüche nicht einfach kürzen, sodass das k
> rausfällt?  

Das ist eine ganz hervorragende Idee, welche die Mathematik dramatisch vereinfacht ! Für reelle Zahlen a und b mit b [mm] \ne [/mm] 0 und einer natürlichen Zahl k gilt also:

   [mm] \bruch{a^k}{b^k}= \bruch{a}{b}. [/mm]

Wählt man b=1, so ergibt sich für alle a und k:

  [mm] a^k=a. [/mm]

Ist speziell k=2, so liefert dies

  [mm] a^2=a. [/mm]

Daher gibt es nur 2 reelle Zahlen: a=0 und a= 1.


Wow !!!

FRED


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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:16 Do 12.11.2015
Autor: DieAcht

Hallo Fred!


> > Kann ich die Brüche nicht einfach kürzen, sodass das k
> > rausfällt?  
>
> Das ist eine ganz hervorragende Idee, welche die Mathematik
> dramatisch vereinfacht ! Für reelle Zahlen a und b mit b
> [mm]\ne[/mm] 0 und einer natürlichen Zahl k gilt also:
>  
> [mm]\bruch{a^k}{b^k}= \bruch{a}{b}.[/mm]
>  
> Wählt man b=1, so ergibt sich für alle a und k:
>  
> [mm]a^k=a.[/mm]
>  
> Ist speziell k=2, so liefert dies
>  
> [mm]a^2=a.[/mm]
>  
> Daher gibt es nur 2 reelle Zahlen: a=0 und a= 1.
>  
>
> Wow !!!

Wie bereits bekannt hat Freddy Fred Feuerstein folgende Bezeichnungen eingeführt:

1) Lineare Wurzelzieher
2) Lineare Quadrierer
3) Lineare Logarithmierer

Frage: Welche Bezeichnung liegt hier nahe?


Beste Grüße
DieAcht

Bezug
                                        
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Summenwerte von Reihen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:09 Do 12.11.2015
Autor: fred97


> Hallo Fred!
>  
>
> > > Kann ich die Brüche nicht einfach kürzen, sodass das k
> > > rausfällt?  
> >
> > Das ist eine ganz hervorragende Idee, welche die Mathematik
> > dramatisch vereinfacht ! Für reelle Zahlen a und b mit b
> > [mm]\ne[/mm] 0 und einer natürlichen Zahl k gilt also:
>  >  
> > [mm]\bruch{a^k}{b^k}= \bruch{a}{b}.[/mm]
>  >  
> > Wählt man b=1, so ergibt sich für alle a und k:
>  >  
> > [mm]a^k=a.[/mm]
>  >  
> > Ist speziell k=2, so liefert dies
>  >  
> > [mm]a^2=a.[/mm]
>  >  
> > Daher gibt es nur 2 reelle Zahlen: a=0 und a= 1.
>  >  
> >
> > Wow !!!
>  
> Wie bereits bekannt hat Freddy Fred Feuerstein folgende
> Bezeichnungen eingeführt:
>  
> 1) Lineare Wurzelzieher
>  2) Lineare Quadrierer
>  3) Lineare Logarithmierer
>  
> Frage: Welche Bezeichnung liegt hier nahe?

Pickepackekürzer ?

FRED

>  
>
> Beste Grüße
>  DieAcht


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Summenwerte von Reihen: Mathematische Vereinfachungen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:48 Do 12.11.2015
Autor: X3nion

Zitat Freddy Fred Feuerstein:

> Das ist eine ganz hervorragende Idee, welche die Mathematik dramatisch vereinfacht ! <

Ich berichte mal vom Nachrichtenmagazin der Postillon :-)
Link: www.der-postillon.com/2012/08/mathemuffel-erleichtert-wert-von-x-ein.html?m=1

Selbstverständlich wurden vom Max-Planck-Institut noch weitere Vorkehrungen zur Vereinfachung der so komplexen Mathematik getroffen!
Denn laut des 'seriösen' Nachrichtenmagazins Der Postillon wurde der "Wert von x ein für alle Mal auf 5 gesetzt", so steht es im Beitrag.
"Seit Jahren", so das Nachrichtenmagazin, "mühen sich Generationen von Schülern, Studenten, Physikern und Mathematikern bei dem Versuch ab, immer wieder den Wert von x zu ermitteln".
Deshalb ist das Max-Planck-Institut viele Rechenaufgaben der vergangenen 100 Jahre durchgegangen und hat den Mittelwert davon berechnet, etwa [mm] 5,149291\overrightarrow{31}. [/mm]
Dies sei jedoch eine recht komplizierte Zahl, laut Professor Benedikt Rascop. Zur Vereinfachung wurde sie folglich auf 5 abgerundet und der Wert x auf 5 gesetzt.
Des Weiteren legten die "Wissenschaftler auch endgültige Werte für a (1), b (3), c (10), y (2) und z (29) fest", wie der Postillon berichtet.

Was würden wir nur ohne das Max-Planck-Institut machen!! [prost]

Es sei, um Missverständnissen vorzubeugen, für diejenigen die es nicht wissen erwähnt: der Postillon ist ein Satiremagazin [happy]

Viele Grüße,
Christian

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