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Bilden Sie das Cauchy-Produkt der Reihe \( \sum\limits_{k=0}^{\infty} \frac{4^k}{5^k}\)

Unter dem summenzeichen steht k=0 und dadrüber ist ein unendlich Zeichen


Ich bitte um Hilfe mit Zwischenschritte


LG

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Um das Cauchyprodukt zu bilden brauchst du zwei Reihen, in deiner Frage hast du jedoch nur eine aufgeführt. Oder meinst du das Cauchy Produkt von der Reihe mit sich selber?

Ja genau Entschuldigung

Bilden Sie das Cauchy Produkt der Reihe mit sich selbst

Schreib doch mal Eure Formel für das Cauchy-Produkt hierhin, dann haben wir schonmal die Bezeichnungen geklärt.

1 Antwort

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Du sollst also $$ \sum_{n=0}^\infty \left( \sum_{k=0}^n a_k b_{n-k} \right) $$  mit \( a_k = b_k = \left( \frac{4}{5} \right)^k \) ausrechnen?

Das ergibt durch einsetzen $$ \sum_{n=0}^\infty \left( \sum_{k=0}^n \left( \frac{4}{5} \right)^n \right) = \sum_{n=0}^\infty \left( \frac{4}{5} \right)^n (n+1) $$

Die letzte Summe ist eine geometrische Reihe bzw. eine mit der geometrischen Reihe eng verwandte Reihe

s. https://de.wikipedia.org/wiki/Geometrische_Reihe

und ergibt \( \sum_{n=0}^\infty \left( \frac{4}{5} \right)^n (n+1)  = 25 \) ebenso wie

$$ \left( \sum_{n=0}^\infty \left( \frac{4}{5} \right)^n \right)^2 = 25 $$

Avatar von 39 k

Danke für die Antwort aber könntest du vielleicht nochmal erklären warum am Ende 25 rauskommt mit Zwischenschritten

Wie man eine geometrische Reihe ausrechnet sollte klar sein, ansonsten bitte die Literatur konsultieren. Die modifizierte geometrische Reihe ist in dem Link erklärt und auch hier

https://www.mathelounge.de/574156/reihe-n-1-q-n-1-1-q-2-wieso

Wieso nimmst du am Ende die Summe hoch 2

Du hast doch gesagt, dass man das Cauchyprodukt mit sich selbst bilden soll. Und das ist das hoch 2.

Ah ok danke

Und wieso fällt das (n+1) weg bzw. wie kriege ich das weg

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