Com es troba la suma de la sèrie geomètrica infinita 10 (2/3) ^ n quan n = 2?

Com es troba la suma de la sèrie geomètrica infinita 10 (2/3) ^ n quan n = 2?
Anonim

Resposta:

La resposta és tampoc #40/9# o bé #40/3# depenent del que volia dir la pregunta.

Explicació:

Bé, si #n = 2 # llavors no hi ha una suma, la resposta és només:

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

Però potser la qüestió volia demanar que es prengués la suma infinita a partir de # n = 2 # tal que l’equació sigui:

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

En aquest cas, el computaríem primer notant que qualsevol sèrie geomètrica es pot veure com a la forma:

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

En aquest cas, la nostra sèrie té #a = 10 # i #r = 2/3 #.

També notarem que:

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

Podem calcular simplement la suma d’una sèrie geomètrica # (2/3) ^ n # i després multipliqueu aquesta suma per #10# arribar al nostre resultat. Això facilita les coses.

També tenim l’equació:

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

Això ens permet calcular la suma de les sèries a partir de # n = 0 #. Però volem calcular-lo # n = 2 #. Per fer-ho, simplement restarem el # n = 0 # i # n = 1 # termes de la suma completa. Escrivint els primers termes del resum, podem veure que sembla:

#1 + 2/3 + 4/9 + 8/27 + …#

Podem veure que:

#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#