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Guten Abend, ich kämpfe seit einiger Zeit mit einer Übungsaufgabe und finde einfach keinen Ansatz, vielleicht kann mir ja hier jemand helfen! Die Fragestellung lautet wie folgt:

Sei $$b \in \mathbb{N} \setminus 0,\: \: p \in \mathbb{N},\: \: a_k \: Folge \: mit \: \{0,...z-1\}, \: a_k=a_{k+p} \: für \: alle \:k \in \mathbb {N}$$

Zeige, dass

$$\sum \limits_{k=1}^{\infty} \frac{a_k}{z^k} = \frac{z^p}{z^{p-1}}\sum \limits_{k=1}^{p}\frac{a_k}{z^k}$$

Ich verstehe, dass es um die perodische g-adische Darstellung geht, aber mir fällt einfach kein Ansatz ein.

Für jede Hilfe bin ich dankbar! :)

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Ich denke mal, dass die -1 nicht zum Exponenten gehört, also so

$$\sum \limits_{k=1}^{\infty} \frac{a_k}{z^k} = \frac{z^p}{z^{p}-1}\sum \limits_{k=1}^{p}\frac{a_k}{z^k}$$

Dann passt es doch mit der geometrischen Reihe.

Und es wird vielleicht verständlicher, wenn du erst mal mit p=3

konkretisierst. Dann sieht es so aus

$$ \frac{a_1}{z}+\frac{a_2}{z^2}+\frac{a_3}{z^3}+\frac{a_4}{z^4}+\frac{a_5}{z^5}+\frac{a_6}{z^6}+\frac{a_7}{z^7}+\frac{a_8}{z^8}+\frac{a_9}{z^9}+\frac{a_{10}}{z^{10}}+..... $$und dann immer 3 zusammen betrachten und \(  \frac{1}{z^{3n}}\)ausklammern gibt $$ (\frac{a_1}{z}+\frac{a_2}{z^2}+\frac{a_3}{z^3})+\frac{1}{z^3}(\frac{a_4}{z}+\frac{a_5}{z^2}+\frac{a_6}{z^3})+\frac{1}{z^6}(\frac{a_7}{z}+\frac{a_8}{z^2}+\frac{a_9}{z^3})+\frac{1}{z^9}(\frac{a_{10}}{z}+...)..$$

Dann steht in den Klammern das, was im allg. Fall die 2. Summe ist, und wenn du die wiederum ausklammerst, bleibt nur noch

$$1+\frac{1}{z^3}+\frac{1}{z^6}+\frac{1}{z^9}+....$$

und das gibt nach der Formel für die geom. Reihe

$$ \frac{z^p}{z^{p}-1}    $$

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Ich danke dir, das hat mir sehr geholfen!

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