Matematik

summen af en sekvens

17. marts 2010 af lotte777 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hejsa

Jeg vil gerne finde summen af denne sekvens:

1 + cisθ + cis2θ + ... + cisnθ

Jeg har vedhæftet mit resultat. Nogle, der kan tjekke om det passer, og om man kan gøre mere ved den?

Mange tak

Vedhæftet fil: cis.bmp

Brugbart svar (1)

Svar #1
18. marts 2010 af sigmund (Slettet)

Tja, ifølge de Moivres formel, så har du cis(nθ) = [cis(θ)]n. I følgende vil jeg dog skrive cis(θ) som cos(θ) + i*sin(θ).

Rækken er

Dette er en potensrække med a = 1 og . Den har summen

hvor det sidste lighedstegn følger af de Moivres formel.


Brugbart svar (2)

Svar #2
18. marts 2010 af Andersen11 (Slettet)

Jeg formoder, at du med cisθ mener

cisθ = cosθ + i sinθ = e

Da har du

1 + cisθ + cis2θ + ... + cis(nθ) = 1 + e + ei2θ + ... + einθ

   = 1 + e + (e)2 + ... + (e)n = ((e)n+1 - 1) / (e - 1) = (cis((n+1)θ) - 1) / (cisθ - 1) .

Pånær n+1 i stedet for n er det dit udtryk.


Svar #3
18. marts 2010 af lotte777 (Slettet)

okay, hvor kommer n+1 fra?

Og duer min metode?


Brugbart svar (1)

Svar #4
18. marts 2010 af Andersen11 (Slettet)

n+1 kommer af at summere op til n. I det væsentlige:

(1 + x + x2 + ... + xn) (x - 1) = xn+1 - 1 .

Som jeg skrev, så skal du have et n+1 i dit sidste udtryk i stedet for n.


Brugbart svar (2)

Svar #5
18. marts 2010 af sigmund (Slettet)

Jeg kan se, at der er trykfejl i den sidste linje i #1. Det korrekte er

der omskrives til

På kort form:


Brugbart svar (1)

Svar #6
18. marts 2010 af Andersen11 (Slettet)

#5

Ja, det er korrekt, og så vidt jeg kan se også konsistent med udregningerne i #2 .


Brugbart svar (2)

Svar #7
18. marts 2010 af sigmund (Slettet)

Yes. Så håber jeg den oprindelige spørger stadig er med.

Mht. summen af rækken, så kan den udledes om følger.

Vi har

s = 1 + z + z2 + ... + zn. [*]

Der ganges med z på begge sider:

s*z = z + z2 + z3 + ... + zn + zn+1. [**]

Ligningerne [*] og [**] trækkes fra hinanden, og vi får

s*(1-z) =  1- zn+1 <=>

s = (1-zn+1)/(1-z) = (zn+1-1)/(z-1),

hvor z er et komplext tal forskelligt fra 1.


Svar #8
18. marts 2010 af lotte777 (Slettet)

Okay mange tak :)


Skriv et svar til: summen af en sekvens

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.