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几何级数


几何级数总和(k)ak是一个序列,其中每两个连续项的比率a(k+1)/ak是总和指数的常数函数k个.比率a的更一般情况有理函数总和指数的k个生成一个名为超几何的系列.

对于比率的最简单情况a_(k+1)/a_k=r等于常数第页,条款(_k)表单的 a_k=a_0r^k.出租a_0=1,的几何序列 {ak}(_k)_(k=0)^n使用常量|r |小于1由提供

 S_n=sum_(k=0)^na_k=sum=(k=O)^nr^k
(1)

由提供

 S_n=sum_(k=0)^nr^k=1+r+r^2++序号。
(2)

将两边乘以第页给予

 rS_n=r+r^2+r^3++r^(n+1),
(3)

和减法()来自(2)然后给出

(1-r)S_n=(1+r+r^2+…+r^n)-(r+r*2+r^3+…+r*(n+1))
(4)
=1-r^(n+1),
(5)

所以

 S_n=sum_(k=0)^nr^k=(1-r^(n+1))/(1-r)。
(6)

对于-1<r<1,总和收敛为n->信息,英寸哪种情况

 S=S_infty=sum_(k=0)^inftyr^k=1/(1-r)
(7)

类似地,如果总和从k=1而不是k=0,

sum_(k=1)^(n)r^k=(r(1-r^n))/(1-r)
(8)
sum_(k=1)^(infty)r^k=r/(1-r),
(9)

后者适用于|r|<1.


另请参见

算术级数,加布里埃尔楼梯,谐波级数,超几何的系列,圣艾夫斯问题,小麦和棋盘问题 探索数学世界课堂上的这个主题

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参考Wolfram | Alpha

几何级数

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“几何级数。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/GeometricSeries.html

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