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Forum "Folgen und Grenzwerte" - Arithmetische Folgen
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Arithmetische Folgen: Problem mit "Trick von Gauß"
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 04:03 So 25.09.2011
Autor: submathe

Aufgabe 1
[mm] \sum_{k=10}^{70} [/mm] (7*k-2)

Aufgabe 2
[mm] \sum_{k=1}^{20} [/mm] (3*k+2)

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Hallo,

habe das Problem, dass ich etwas nicht verstehe.
Bei der Aufgabe 2 ist das Ergebnis klar, es ist 670.
Als Lösungsweg soll der "Gaußsche Trick" verwendet werden, wofür bei der Aufgabe 2 dies so ist, dass ich einmal das Ergebnis für k=1 und k=20 berechnet habe, um anschließend gemäß Gauß eine Summe zu bilden.
Hierbei ist es einmal [mm](3*1+2)=5[/mm] und einmal [mm](3*20+2)=62[/mm], was eine Summe von 67 ist und gemäß Gauß-Formel [mm]\frac{1}{2}*n*(a1+an) = \frac{1}{2}*20*67 = 670[/mm] ist.

Wenn ich dies jedoch für die Aufgabe 1 anwende, kommt als Ergebnis raus: 16680, korrekt ist jedoch 16958. Warum?

Bei Aufgabe 1 gehe ich ebenfalls so vor wie bei Aufgabe 1:
[mm] k=10\ (7*10-2)=68, k=70\ (7*70-2)=490-2=488 [/mm]
Summe [mm]488+68=556[/mm] dies angwendet [mm]\frac{1}{2}*60*556 = 16680[/mm]
Habe festgestellt, dass bei [mm]\frac{1}{2}*61*556 = 16958[/mm] das korrekte Ergebnis raus kommt.
Jedoch sind es doch insgesamt 60 Terme, wieso stimmt das nicht?

        
Bezug
Arithmetische Folgen: Verzählt
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:56 So 25.09.2011
Autor: Infinit

Hallo submathe,
Du hast Dich bei der Bestimmung der Anzahl der Terme vertan, von k = 10 bis 70 sind 70-10+1=61 Terme vorhanden. Entspredchend hättest Du 21 Terme in der zweiten Aufgabe, wenn die untere Grenze nicht eine 1, sondern eine 0 wäre. Generell gilt:
Mit m > n als ganzzahliger Index hast Du m-n+1 Terme dazwischen.
Viele Grüße,
Infinit


Bezug
                
Bezug
Arithmetische Folgen: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:33 So 25.09.2011
Autor: submathe

Danke, hätte selber darauf kommen sollen ;)

Bezug
        
Bezug
Arithmetische Folgen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:45 So 25.09.2011
Autor: submathe

Aufgabe
Formel:

Für r [mm] \not= [/mm] 1 und -1 < r > 1:
[mm] \summe_{k=0}^{n-1} a r^k = \bruch{a(1-r^n)}{1-r} [/mm]

Für 1 > r > -1:
[mm] \summe_{k=0}^{\infty} a r^k = \bruch{a}{1-r} [/mm]

Folge:
[mm] 2 + 4 + 8+ + 16 + ... + 256 [/mm]

Hallo,

befasse mich gerade mit geometrischen Folgen.
Gibt es eine Möglichkeit n schnell zu bestimmen?
Hier ist es a=2, r=2 und n=8.
Aber das ist nicht immer so einfach zu ermitteln.


Bezug
                
Bezug
Arithmetische Folgen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:52 So 25.09.2011
Autor: MathePower

Hallo submathe,

> Formel:
>  
> Für r [mm]\not=[/mm] 1 und -1 < r > 1:
>  [mm] \summe_{k=0}^{n-1} a r^k = \bruch{a(1-r^n)}{1-r} [/mm]
>  
> Für 1 > r > -1:
>  [mm] \summe_{k=0}^{\infty} a r^k = \bruch{a}{1-r} [/mm]
>  
> Folge:
>  [mm] 2 + 4 + 8+ + 16 + ... + 256 [/mm]
>  Hallo,
>  
> befasse mich gerade mit geometrischen Folgen.
>  Gibt es eine Möglichkeit n schnell zu bestimmen?
>  Hier ist es a=2, r=2 und n=8.
>  Aber das ist nicht immer so einfach zu ermitteln.
>  


Es muss doch gelten: [mm]a*r^{n-1}=256[/mm]

Daraus kannst Du n bestimmen.


Gruss
MathePower

Bezug
                        
Bezug
Arithmetische Folgen: Ohne durchprobieren?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:58 So 25.09.2011
Autor: submathe

Aber wie ist das ohne durchprobieren möglich?

Bezug
                                
Bezug
Arithmetische Folgen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:02 So 25.09.2011
Autor: MathePower

Hallo submathe,

> Aber wie ist das ohne durchprobieren möglich?


In dem Du die Gleichung logarithmierst und daraus n bestimmst.


Gruss
MathePower

Bezug
                                        
Bezug
Arithmetische Folgen: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:05 So 25.09.2011
Autor: submathe

Ok, so weit bin ich von dem aktuellen Arbeitsmaterial noch nicht, anscheinend soll man jetzt noch durch probieren n bestimmen. Kommt hier erst später dran in dem Buch. Danke.

Bezug
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