Summen mit Indexverschiebung

Aufrufe: 2080     Aktiv: 27.06.2019 um 19:36

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Ich steh hier leider total auf dem Schlauch. Der Lösungsweg macht mir echt zu schaffen.

 

\sum_{k=1}^2000 (2k-3) - \sum_{k=0}^1998 (2k+1)

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Hallo,

 

du hast

$$\sum_{k=1}^{2000} (2k-3) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)$$

Du musst also erstmal dafür sorgen, dass dein \(k\) auf beiden Seiten bei \(0\) anfängt, indem Du einen Indexshift machst. Weil du statt bei \(1\) bei \(0\) anfängst und dafür nur bis \(1999\) gehst, musst du das \(k\) in der Klammer um eins erhöhen. Damit wieder \(1\) rauskommt, wenn zuerst \(0\) eingesetzt wird:

$$=\sum_{k=0}^{1999} (2(k+1)-3) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)=\sum_{k=0}^{1999} (2k-1) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)$$

Jetzt läuft deine erste Summe noch zu weit, also spaltest du einen Summanden aus der Summe ab:

$$=\sum_{k=0}^{1998} (2k-1)+(2\cdot1999-1) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)$$

Jetzt kannst du alles in eine Summe ziehen und den Summanden ausrechnen:

$$=\sum_{k=0}^{1998} (2k-1-(2k+1))+3997=\sum_{k=0}^{1998} (-2)+3997=1999\cdot(-2)+3997=-1$$

 

Ich hoffe du hast es jetzt verstanden! :)

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Also die (2*1999-1) ist einfach nur noch mal in die Formel (2k-1) eingesetzt? Seh ich das richtig?   ─   wombombe 25.06.2019 um 16:34

Genau, das ist die 1999 eingesetzt :)   ─   endlich verständlich 25.06.2019 um 16:36

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Hallo,

ich habe auch noch eine Alternative mit einem zweiten Indexshilft:

Wenn du bei 

$$\sum_{k=0}^{1999} (2k-1) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)$$

bist, dann kannst du \(k=0\) als Summand abspalten und bekommst eine \(-1\). Da deine Summe wieder zu hoch anfängt musst du nochmal nach unten schieben und bekommst so:

$$\sum_{k=1}^{1999} (2k-1) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)-1=\sum_{k=0}^{1998} (2(k+1)-1) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)-1$$

$$=\sum_{k=0}^{1998} (2k+1) - \sum_{k=0}^{1998} (2k+1)-1=-1$$

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