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Aufgabe:

Zeigen Sie, dass für alle I x I < 1 gilt:

$$\sum \limits_{n=0}^{\infty}n^2x^n = \frac{x\cdot(1+x)}{(1-x)^3}$$

Hinweis: Ableiten der geometrischen Reihe.


Problem/Ansatz:

Das hier habe ich dann mit dem Hinweis herausgefunden, aber wie hilft mir das jetzt weiter, die Behauptung zu zeigen?

$$\sum \limits_{n=0}^{\infty}n^2x^n = \sum \limits_{n=1}^{\infty}nx^{n-1}= (\sum \limits_{n=0}^{\infty}x^n)'$$

Man könnte vielleicht für die geometrische Reihe noch die Formel einsetzen, aber auch das ergibt dann nicht die gewünschte Formel, wenn man es einmal ableitet.

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Danke. Eine Frage hätte ich dann aber noch. wenn man mit x multipliziert und zwar auf der Seite mit der Reihe. Warum läuft die Reihe dann wieder von n=0 und nicht immer noch von n=1?

Wegen des Faktors \(n\) ist es unerheblich, ob die Summe mit \(n=0\) oder \(n=1\) beginnt.

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