Cómo calcular la suma de [matemáticas] \ sum_ {k = 0} ^ {\ infty} 4 * \ frac {3 ^ k} {6 ^ {(k + 1)}} [/ matemáticas]

4 es una constante, por lo que la eliminamos de la suma. Además, el denominador se puede escribir como [matemáticas] 6 ^ {(k + 1)} = 6 * 6 ^ k [/ matemáticas], por lo que el 6 en la parte inferior se puede factorizar, dejando 2/3 de la suma. Y la [matemática] \ frac {3 ^ k} {6 ^ k} [/ matemática] se puede simplificar a [matemática] {\ izquierda (\ frac {1} {2} \ derecha)} ^ k [/ matemática] .

Esto da la suma: [matemáticas] \ frac {2} {3} \ sum_ {k = 0} ^ {\ infty} {\ left (\ frac {1} {2} \ right)} ^ k = \ frac { 2} {3} * 2 = \ frac {4} {3} [/ matemáticas].

Entonces [math] \ frac {4} {3} [/ math] es la suma que estás buscando.


Dos caminos divergieron en un bosque amarillo,

Y lo siento, no pude viajar tanto

Y sé un viajero, durante mucho tiempo estuve de pie

Y miró hacia abajo uno hacia el bajo crecimiento.

Robert Frost

Permítanme ofrecer un enfoque alternativo a Everett Moser para este y otros problemas similares.

La fórmula que quieres aplicar es

[matemáticas] \ sum_ {k = 0} ^ {\ infty} ar ^ k = \ frac {a} {1-r} [/ matemáticas] siempre que [matemáticas] -1 \ lt r \ lt 1 [/ matemáticas]

Mire a los primeros miembros de la serie dada explícitamente:

[matemáticas] \ frac {4} {6} + \ frac {12} {36} + \ frac {36} {216} + \ frac {108} {1296} +… = \ frac {2} {3} + \ frac {1} {3} + \ frac {1} {6} + \ frac {1} {12} + .. [/ matemáticas]

Entonces la fórmula anterior se aplica con

[matemáticas] a = \ frac {2} {3} [/ matemáticas] y [matemáticas] r = \ frac {1} {2} [/ matemáticas]

Tomando [matemática] 4 [/ matemática] en el numerador y [matemática] 6 [/ matemática] en el denominador como el coeficiente [matemático] \ frac {2} {3} [/ matemático] en el frente de la serie para que los términos de la serie se conviertan en [matemáticas] (\ frac {3} {6}) ^ k = (\ frac {1} {2}) ^ k [/ matemáticas], uno obtiene

[matemáticas] \ sum_ {k = 0} ^ {\ infty} 4 \ frac {3 ^ k} {6 ^ {k + 1}} = \ frac {2} {3} \ sum_ {k = 0} ^ { \ infty} (\ frac {1} {2}) ^ k = \ frac {2} {3} \ frac {1} {1-1 / 2} = \ frac {4} {3} [/ math].

  1. Factorizar 2/3
  2. Usa la fórmula de la serie geométrica 1 / (1-r)
  3. Haz la multiplicación para obtener 4/3.

nota: z668ibgx – TexPaste

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