die geometrische Reihe für Dummies

Hier könnt Ihr euch einfach so unterhalten

Moderatoren: Guhrfisch, nocheinPoet

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon ralfkannenberg » Freitag 15. August 2014, 17:05

ralfkannenberg hat geschrieben:Definition:
Die geometrische Reihe zur Zahl a mit 0 <= a < 1 ist wie folgt definiert:

geometrische Reihe(a) := a + a2 + a3 + a4 + a5 + ...

Hallo zusammen,

da das Wochenende bevorsteht werde ich auch schon einige Beweise zur Lektüre vorstellen, bitte geht aber Beitrag um Beitrag vor; ich erwarte ganz gewiss nicht, dass wir am Montag bereits bei den Beweisen angelangt sind.

Der erste Beweis betrifft die geometrische Reihe:

Theorem 1:
Sei 0 <= a < 1.
Dann hat die geometrische Reihe von a den Wert a/(1-a), d.h. es gilt:

a + a2 + a3 + a4 + a5 + ... = a/(1-a)

Beweis:
Sei G: = a + a2 + a3 + a4 + a5 + ...

Betrachten wir a*G:
Sei a*G = a2 + a3 + a4 + a5 + a6 + ...

Nun subtrahieren wir die beiden Zeilen voneinander:
G - a*G = a, da ja vom Unendlichen immer wieder ein ak "nachrückt"

Klammern wir auf der linken Seite G aus:
G*(1-a) = a

Nun dividieren wir durch 1-a - da a<1 kann 1-a nicht 0 werden:

G = a/(1-a), was zu zeigen war.


Natürlich ist dieser Beweis zwar verständlich, aber auch hässlich, da wir sehr grosszügig mit Unendlichkeiten operieren und "einfach so" beliebige ak "nachrücken" lassen.

Zudem gehen wir stillschweigend davon aus, dass G endlich sei; auch das wissen wir zunächst noch nicht und wenn G nicht endlich ist, kann man G auch nicht ausklammern.

Im nächsten Beitrag werden wir das also etwas genauer ausführen und insbesondere anstelle von G ein G[n] definieren, welches nur die ersten n Glieder der geometrischen Reihe enthält.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon Dgoe » Freitag 15. August 2014, 18:21

Hallo Ralf,

nur keine Eile,
Das muss man erst mal alles nachvollziehen. Gab es irgendwo eine kl. Aufgabenstellung? So als Futter für 'Kleintiere', wie mich? Ich meine noch keine entdeckt zu haben, außer eben der Präsentation an sich.

Gruß,
Dgoe
Alle sagten immer das geht nicht, dann kam jemand, der das nicht wusste, und hat es einfach gemacht!
Benutzeravatar
Dgoe
 
Beiträge: 1204
Registriert: Freitag 31. Mai 2013, 15:41

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon ralfkannenberg » Freitag 15. August 2014, 18:33

Dgoe hat geschrieben:Das muss man erst mal alles nachvollziehen. Gab es irgendwo eine kl. Aufgabenstellung? So als Futter für 'Kleintiere', wie mich? Ich meine noch keine entdeckt zu haben, außer eben der Präsentation an sich.

Hallo Dgoe,

klar doch: beweise mit Hilfe der geometrischen Reihe, dass 0.111111... = 1/9 gilt.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon Dgoe » Freitag 15. August 2014, 18:39

Ok,

hoffentlich geht dabei nicht das ganze Wochenende drauf. ;)
Sieht ja so erst mal ganz simpel aus ...

Gruß,
Dgoe
Alle sagten immer das geht nicht, dann kam jemand, der das nicht wusste, und hat es einfach gemacht!
Benutzeravatar
Dgoe
 
Beiträge: 1204
Registriert: Freitag 31. Mai 2013, 15:41

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon ralfkannenberg » Freitag 15. August 2014, 18:44

Dgoe hat geschrieben:hoffentlich geht dabei nicht das ganze Wochenende drauf. ;)
Sieht ja so erst mal ganz simpel aus ...

Hallo Dgoe,

es ist simpel. Wende einfach das Theorem 1 an.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon Dgoe » Samstag 16. August 2014, 13:14

Hm,

also:

0.1 = 1/10

0.111... = (1/10) + (1/10)2 + (1/10)3 + (1/10)4 + (1/10)5 ...

Theorem 1 besagt:
a + a2 + a3 + a4 + a5 + ... = a/(1-a)

Hier also a = 1/10

Daraus folgt:
a/(1-a) = (1/10)/(1-(1/10)) dann [*10] = ((1/10)*10)/((1-(1/10))*10) = 1/(10-1) = 1/9
somit ist
0.111... = 1/9
was zu zeigen war.

Gruß,
Dgoe
Zuletzt geändert von Dgoe am Samstag 16. August 2014, 21:02, insgesamt 1-mal geändert.
Alle sagten immer das geht nicht, dann kam jemand, der das nicht wusste, und hat es einfach gemacht!
Benutzeravatar
Dgoe
 
Beiträge: 1204
Registriert: Freitag 31. Mai 2013, 15:41

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon ralfkannenberg » Samstag 16. August 2014, 17:06

perfect :) - das hast Du sehr gut gemacht ! Ebenso wie Dein HInweis mit dem 00 im Parallelthread mit der Euler'schen Zahl.

Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon ralfkannenberg » Samstag 16. August 2014, 23:03

ralfkannenberg hat geschrieben:Definition:
Die geometrische Reihe zur Zahl a mit 0 <= a < 1 ist wie folgt definiert:

geometrische Reihe(a) := a + a2 + a3 + a4 + a5 + ...

Hallo Dgoe,

hier noch ein hübscher Satz zum beweisen:

Sei wie oben 0 <= a < 1.
Sei b eine beliebige reelle Zahl.

Was ist b*a + b*a2 + b*a3 + b*a4 + b*a5 + ... ?

Vorsicht: ich "will" nicht die Zahl b aus unendlich vielem Summanden ausklammern.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon Dgoe » Sonntag 17. August 2014, 11:23

Hallo Ralf,

tut mir leid, ich verstehe die Frage nicht. Was soll das schon sein? Eine Reihe!
Wie lautet der zu beweisende Satz?

Gruß,
Dgoe

P.S.: Danke für das positive Feedback!
Alle sagten immer das geht nicht, dann kam jemand, der das nicht wusste, und hat es einfach gemacht!
Benutzeravatar
Dgoe
 
Beiträge: 1204
Registriert: Freitag 31. Mai 2013, 15:41

Re: die geometrische Reihe für Dummies

Beitragvon ralfkannenberg » Montag 18. August 2014, 09:53

Dgoe hat geschrieben:tut mir leid, ich verstehe die Frage nicht. Was soll das schon sein? Eine Reihe!
Wie lautet der zu beweisende Satz?


ralfkannenberg hat geschrieben:Sei wie oben 0 <= a < 1.
Sei b eine beliebige reelle Zahl.

Was ist b*a + b*a2 + b*a3 + b*a4 + b*a5 + ... ?

Hallo Dgoe,

vielleicht sollte ich so fragen:

b*a + b*a2 + b*a3 + b*a4 + b*a5 + ... = ???


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

VorherigeNächste

Zurück zu Small Talk

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 5 Gäste