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Forum "Folgen und Reihen" - Partialsumme berechnen
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Partialsumme berechnen: Umformung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:09 Do 08.03.2007
Autor: nieselfriem

Aufgabe
[mm] \summe_{i=1}^{\infty}\frac{1}{k(k+1} [/mm] diese Reihe soll auf konvergenz geprüft werden

nun kann diese reihe umgeschrieben werden in
[mm] \summe_{i=1}^{\infty}\frac{1}{k}-\frac{1}{(k-1)} [/mm]
wieso welche Gesetze werden da angewendet.
Gut wenn man dies verstanden hat kann die Partialsumme berrechent werden. Ich habe dies mal durchgespielt bis 5.
[mm] \summe_{i=1}^{\infty}\frac{1}{k}-\frac{1}{(k-1)}=(1-\frac{1}{2})+...+(\frac{1}{n}-\frac{1}{(n+1)})=(1-\frac{1}{(n+1)}) [/mm]

Wie kommt man darauf. Ich habe es nachvollziehen können das dem so ist, jedoch frage ich mich wie diese beziehung in einer klausur herausfinden kann

Gruß niesel

        
Bezug
Partialsumme berechnen: Partialbruchzerlegung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:24 Do 08.03.2007
Autor: Roadrunner

Hallo niesel!


Da hat sich aber irgendwie ein Verschreiber eingeschlichen, was das Vorzeichen beim 2. Faktor im Nenner betrrifft ... [kopfkratz3]

Ich gehe jetzt mal von [mm] $\bruch{1}{k*(k \ \red{+} \ 1)}$ [/mm] aus.


Bei der 1. Umformung wird das Verfahren der MBPartialbruchzerlegung angewandt:

[mm] $\bruch{1}{k*(k+1)} [/mm] \ = \ [mm] \bruch{A}{k}+\bruch{B}{k+1}$ [/mm]

Wenn man diese beiden Brüche rechts nun zusammenfasst und einen entsprechenden Koeffizientenvergleich durchführt, erhält man die Werte $A \ = \ 1$ sowie $B \ = \ -1$ .


Damit gilt also:   [mm] $\summe_{k=1}^{\infty}\bruch{1}{k*(k+1)} [/mm] \ = \ [mm] \summe_{k=1}^{\infty}\left(\bruch{1}{k}-\bruch{1}{k+1}\right)$ [/mm]


Und wenn man sich nun die ersten Glieder aufschreibt, sollte man feststellen, dass sich eine ganze Menge (um nicht zu sagen: fast alle ;-) ) Glieder gegenseitig eliminieren:

[mm] $\summe_{k=1}^{n}\left(\bruch{1}{k}-\bruch{1}{k+1}\right) [/mm] \ = \ [mm] \left(\bruch{1}{1}-\bruch{1}{2}\right)+\left(\bruch{1}{2}-\bruch{1}{3}\right)+\left(\bruch{1}{3}-\bruch{1}{4}\right)+...+\left(\bruch{1}{n}-\bruch{1}{n+1}\right) [/mm] \ = \ 1 \ [mm] \green{-\bruch{1}{2}+\bruch{1}{2}} [/mm] \ [mm] \blue{-\bruch{1}{3}+\bruch{1}{3}} [/mm] \ [mm] \red{-\bruch{1}{4}+} [/mm] \ ... [mm] +\bruch{1}{n}-\bruch{1}{n+1}$ [/mm]


Gruß vom
Roadrunner


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