Geometriske sekvenser og Summer

Geometriske sekvenser og Summer

sekvens

en sekvens er et sæt ting (normalt tal), der er i orden.

geometriske sekvenser

i en geometrisk sekvens findes hvert udtryk ved at multiplicere det foregående udtryk med en konstant.

generelt skriver vi en geometrisk sekvens som denne:

{a, ar, ar2, ar3, …, }

hvor:

  • a er det første udtryk, og
  • r er faktoren mellem udtrykkene (kaldet “common ratio”)

men vær forsigtig, r skal ikke være 0:

  • når r=0 får vi sekvensen {a, 0,0,…} som ikke er geometrisk

Den Regel,

Vi kan også beregne nogen sigt ved hjælp af Reglen:

xn = ar(n-1)

(Vi bruger “n-1”, fordi ar0 er for 1. semester)

En Geometrisk Sekvens kan også have mindre og mindre værdier:

Eksempel:

4, 2, 1, 0.5, 0.25, …,

denne sekvens har en faktor på 0,5 (en halv) mellem hvert tal.

dens regel ernn = 4? (0.5)n-1

hvorfor “geometrisk” sekvens?,

fordi det er som at øge dimensionerne i geometri:

en linje er 1-dimensionel og har en længde på r
i 2 dimensioner har en firkant et areal på R2
i 3 dimensioner har en terning volumen R3
osv. (Ja Vi kan have 4 og flere dimensioner i matematik).,

Geometriske Sekvenser, der nogle gange kaldes Geometrisk Progressioner (G. P. ‘ s)

Summere en Geometrisk Række

for At opsummere disse:

a + ar + ar2 + … + ar(n-1)

(hvert udtryk er ark, hvor k starter ved 0 og går op til n-1)

Vi kan bruge denne praktiske formel:


A er det første udtryk
r er det “almindelige forhold” mellem udtryk
n er antallet af udtryk

Hvad er det sjove symbol-symbol?, Det kaldes Sigma Notation

(kaldet Sigma) betyder “sum up”

og under og over det vises start-og slutværdierne:

Der står “opsummere n hvor n går fra 1 til 4. Svar=10

formlen er nem at bruge …, bare “plug in” værdier for a, r og n

ved Hjælp af Formlen

Lad os se formlen i aktion:

Eksempel: Riskorn på et skakbræt

På siden Binære Cifre giver vi et eksempel på riskorn på et skakbræt. Spørgsmålet er, spurgte:

Når vi placerer ris på et skakbræt:

  • 1 korn på første pladsen,
  • 2-korn på anden pladsen,
  • 4 kerner på den tredje og så videre,

… fordobling af riskornene på hver firkant …

…, hvor mange korn ris i alt?

Så har vi:

  • a = 1 (første periode)
  • r = 2 (fordobler hver gang)
  • n = 64 (64 felter på et skakbræt)

Så:

Bliver:

= 1-264-1 = 264 − 1

= 18,446,744,073,709,551,615

Der var præcis det resultat, vi fik i den Binære Cifre side (gudskelov!)

og et andet eksempel, denne gang med r mindre end 1:

Hvorfor virker formlen?,

lad os se, hvorfor formlen fungerer, fordi vi kommer til at bruge et interessant “trick”, som er værd at vide.

først skal du kalde hele summen “S”: S = A + ar + ar2 + … + ar(n−2) + ar(n−1)
multiplicer derefter S med r:S·r = ar + ar2 + ar3+… + ar(n−1) + arn

Bemærk at S og S·r er ens?

nu trække dem!

Wow! Alle vilkår i midten pænt annullere ud.,
(hvilket er et pænt trick)

Ved at trække S·r fra S får vi et simpelt resultat:

S − s·r = a − arn

lad os omarrangere det for at finde S:

faktor ud S og A:S(1−r) = A(1−rn)

ivider med (1−r):s = a(1−rn)(1−R)

som er vores formel (ta-da!):

uendelig geometrisk serie

Så hvad sker der, når n går til uendelig?,

Vi kan bruge denne formel:

Men vær forsigtig:

r skal være mellem (men ikke inklusive) -1 og 1

og f bør ikke være 0, fordi sekvensen {a,0,0,…} er ikke geometrisk

så vores infnite geometriske serie har en endelig sum, når forholdet er mindre end 1 (og større end -1)

lad os bringe vores tidligere eksempel tilbage, og se hvad der sker:

tro mig ikke? Bare se på denne firkant:

Ved at tilføje 12 + 14 + 18 + …

vi ender med det hele!,

tilbagevendende Decimal

på en anden side spurgte vi “gør 0.999… lige 1?”, lad os se, om vi kan beregne det:

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *