¿Cómo encuentras la suma de la serie geométrica infinita 10 (2/3) ^ n cuando n = 2?

¿Cómo encuentras la suma de la serie geométrica infinita 10 (2/3) ^ n cuando n = 2?
Anonim

Responder:

La respuesta es: #40/9# o #40/3# Dependiendo de lo que se entiende por la pregunta.

Explicación:

Bueno, si #n = 2 # entonces no hay una suma, la respuesta es solo:

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

Pero quizás la pregunta estaba destinada a pedir que la suma infinita se tomara comenzando # n = 2 # tal que la ecuación es:

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

En este caso, lo calcularíamos observando primero que cualquier serie geométrica puede verse como de la forma:

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

En este caso, nuestra serie tiene #a = 10 # y #r = 2/3 #.

También observaremos que:

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

Así que simplemente podemos calcular la suma de una serie geométrica # (2/3) ^ n # y luego multiplicar esa suma por #10# Para llegar a nuestro resultado. Esto hace las cosas más fáciles.

También tenemos la ecuación:

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

Esto nos permite calcular la suma de la serie a partir de # n = 0 #. Pero queremos calcularlo desde # n = 2 #. Para hacer esto, simplemente restaremos la # n = 0 # y # n = 1 # términos de la suma completa. Escribiendo los primeros términos de la suma, podemos ver que se ve así:

#1 + 2/3 + 4/9 + 8/27 + …#

Podemos ver eso:

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