Doppelsumme arithmetische Reihe

Aufrufe: 406     Aktiv: 03.10.2022 um 22:12

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Aufgabe:

Diese allgemeine Summenformel für arithmetische Reihen ist auf Wikipedia für den Startwert 1 definiert. 
Beim gelb markierten Schritt habe ich eine Frage: Wird hier die "Indexverschiebung" angewandt? 
Sprich weil hier j=2 ist muss ich von 1 von n subtrahieren? Falls j=7 wäre analog 6 von n subtrahieren? 
Falls dies korrekt ist, wie kann ich mir das logisch herleiten? 

Unser Übungsleiter hat einfach gesagt "da j bei 2 beginnt und nicht bei 1 müssen wir n um 1 verringern", hat jedoch die Indexverschiebung nie erwähnt oder den Sinn dahinter erklärt).
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Man kann es auch unnötig kompliziert machen. Die erste Antwort geht gar nicht auf die Frage ein und die zweite Antwort ist unnötig kompliziert. Der Faktor $n$ in der Formel gibt lediglich die Anzahl der Summanden an. Überlege dir also wie viele Zahlen es zwischen $a$ und $b$ gibt mit $a$ und $b$ eingeschlossen. 

Beispiel: Wie viele Zahlen gibt es von 5 bis 25? Kannst du dafür dann die allgemeine Formel herleiten? Wenn ja, wende sie auf deine Grenzen an. Das hat auch nix mit Indexverschiebung zu tun.
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Dein Ergebnis ist richtig, der Lösungsweg ist eine von vielen Möglichkeiten. es geht auch systematisch wie folgt.
Für i=3 hat man \((3+4)+(3+6)+(3+8)) =27\) und für i=4 hat man \((4+4)+(4+6))=18\).
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Moin,
zur Verschiebung des Summationsindex:
Nimm dir für den Anfang einfach eine ganz neue Variable, z.B. k her, die ebenfalls nur natürliche Werte annimmt. Nun setzt du \(k=j-1\). Dann ersetzt du j durch k in der Summe, also: \(\sum_{i=3}^{4}\sum_{j=2}^{9-i}(i+2j)\) wird wegen \(j=2 \Rightarrow k=1\) und \(j=9-i \Rightarrow k=8-i\) zu \(\sum_{i=3}^{4}\sum_{k=1}^{8-i}(i+2(k+1))\)
Dann kannst du die Summenformel anwenden. Wenn du geübter mit Indexverschiebungen wirst, solltest du der Einfachheit halber keine neue Variable einführen, man ersetzt dann quasi j durch j+1, oder \(j=j-1\), wobei man das gleiche tut wie bei \(k=j-1\).
LG
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