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Funktion der Potenzreihe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:07 Mo 08.04.2013
Autor: Mathe-Andi

Aufgabe
Welche Funktion wird dargestellt durch [mm] \summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1} [/mm] ?

Hallo,

ich habe die Aufgabe recht zügig gelöst. Das macht misstrauisch. Ist es richtig?

[mm] \summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+1}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n+1} [/mm]

(nun Indextransformation)

[mm] =(-\bruch{1}{3})\summe_{n=2}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n} [/mm]

(Konvergent für [mm] |-\bruch{x}{3}|<1) [/mm]

[mm] =(-\bruch{1}{3})*\bruch{1}{1+\bruch{x}{3}}=\bruch{1}{-3-x} [/mm]


Gruß, Andreas


        
Bezug
Funktion der Potenzreihe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:46 Mo 08.04.2013
Autor: ullim

Hi,

> Welche Funktion wird dargestellt durch
> [mm]\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}[/mm] ?
>  Hallo,
>  
> ich habe die Aufgabe recht zügig gelöst. Das macht
> misstrauisch. Ist es richtig?
>  
> [mm]\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+1}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n+1}[/mm]

[ok]

> (nun Indextransformation)
>  
> [mm]=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=2}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n}[/mm]

[ok]

Die Formel für die geometrische Reihe gilt ab Index n=0. D.h. Du musst die Terme für den Index n=0 und n=1 noch abziehen.

> (Konvergent für [mm]|-\bruch{x}{3}|<1)[/mm]
>  
> [mm]=(-\bruch{1}{3})*\bruch{1}{1+\bruch{x}{3}}=\bruch{1}{-3-x}[/mm]
>  
>
> Gruß, Andreas
>  


Bezug
                
Bezug
Funktion der Potenzreihe: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:19 Mo 08.04.2013
Autor: Mathe-Andi

Wäre das nun richtig? Ich habe die Terme für n=0 und n=1 von der Funktion abgezogen:

[mm] \bruch{1}{-3-x}+\bruch{1}{3}-\bruch{x}{9} [/mm]


Gruß, Andreas

Bezug
                        
Bezug
Funktion der Potenzreihe: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:43 Mo 08.04.2013
Autor: MathePower

Hallo Mathe-Andi,

> Wäre das nun richtig? Ich habe die Terme für n=0 und n=1
> von der Funktion abgezogen:
>  
> [mm]\bruch{1}{-3-x}+\bruch{1}{3}-\bruch{x}{9}[/mm]
>  


Ja, das ist richtig. [ok]


>
> Gruß, Andreas


Gruss
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Funktion der Potenzreihe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:01 Mo 08.04.2013
Autor: Mathe-Andi

Danke!

Bezug
                
Bezug
Funktion der Potenzreihe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 04:20 Di 09.04.2013
Autor: Marcel

Hallo,

> Hi,
>  
> > Welche Funktion wird dargestellt durch
> > [mm]\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}[/mm] ?
>  >  Hallo,
>  >  
> > ich habe die Aufgabe recht zügig gelöst. Das macht
> > misstrauisch. Ist es richtig?
>  >  
> >
> [mm]\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+1}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n+1}[/mm]
>  
> [ok]
>  
> > (nun Indextransformation)
>  >  
> > [mm]=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=2}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n}[/mm]
>  
> [ok]
>  
> Die Formel für die geometrische Reihe gilt ab Index n=0.
> D.h. Du musst die Terme für den Index n=0 und n=1 noch
> abziehen.

das ist eigentlich "der umständlichere" Weg:
[mm] $$\sum_{n=2}^\infty q^n=(\sum_{n=0}^\infty q^n)-q^1-q^0$$ [/mm]
ist natürlich korrekt, und damit kommt man auch zu einer passenden
Formel, aber einfacher (gerade, wenn man "noch mehr als 2 Summanden
abzuziehen hätte"):
[mm] $$\sum_{n=2}^\infty q^n=q^2*\sum_{n=2}^\infty q^{n-2}=q^2*\sum_{\ell=0}^\infty q^\ell$$ [/mm]

(stets [mm] $|q|<1\,$). [/mm]

Gruß,
  Marcel

Bezug
        
Bezug
Funktion der Potenzreihe: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 04:28 Di 09.04.2013
Autor: Marcel

Hallo Mathe-Andi,

die Aufgabe habe ich zum einen vor kurzem schonmal irgendwo hier im
Forum beantwortet, zum anderen

> Welche Funktion wird dargestellt durch
> [mm]\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}[/mm] ?
>  Hallo,
>  
> ich habe die Aufgabe recht zügig gelöst. Das macht
> misstrauisch. Ist es richtig?
>  
> [mm]\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+2}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{1}{3})^{n+1}*x^{n+1}=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=1}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n+1}[/mm]
>  
> (nun Indextransformation)
>  
> [mm]=(-\bruch{1}{3})\summe_{n=2}^{\infty}(-\bruch{x}{3})^{n}[/mm]
>  
> (Konvergent für [mm]|-\bruch{x}{3}|<1)[/mm]
>  
> [mm]=(-\bruch{1}{3})*\bruch{1}{1+\bruch{x}{3}}=\bruch{1}{-3-x}[/mm]

... erinnere Dich mal an das, was ich Dir

    hier (klick!)

geschrieben hatte:

> und sie erinnert
>  natürlich an die geometrische Reihe
>  [mm]\sum_{k=N}^\infty q^k=\sum_{k=0}^\infty q^k -\sum_{k=0}^{N-1}q^k=\frac{1}{1-q}-\frac{1-q^N}{1-q}=\frac{q^N}{1-q}[/mm]
>  
> für alle [mm]|q| < 1\,[/mm] und [mm]N \in \IN_0\,.[/mm]
>  
> P.S. Alternative Herleitung der letzten Formel:
>  [mm]\sum_{k=N}^\infty q^k=q^N*\sum_{k=N}^\infty q^{k-N}=q^N*\sum_{\ell=0}^\infty q^{\ell}=q^N*\frac{1}{1-q}\,.[/mm]

Der Sinn, dass ich solche Herleitungen auch hinschreibe, ist natürlich auch
der, dass Du sie Dir anguckst. Denn die kann man wirklich schnell
verstehen und behalten, und wäre EINE TYPISCHE PRÜFUNGSFRAGE - bei der
ein Prof. sicher nicht länger als zwei Minuten eine Antwort abwarten würde!
(Er würde sogar nach kurzer Zeit schon das [mm] $N\,$ [/mm] spezialisieren, und
wenn er sieht, dass Du das dann immernoch nicht hinbekommst, Dir den
Tipp "ausklammern" geben - und damit wärst Du schon am Rande des
Noch-Bestehens der Prüfung, sofern Du sonst nicht enorm auftrumpfen
kannst! Und ich behaupte das mal, weil ich kein Prof. bin, sondern sogar
sehr gutmütig, und selbst ich das so handhaben würde!)

Gruß,
  Marcel

Bezug
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