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Aufgabe:



Problem/Ansatz:

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Aufgabe \( \mathbf{1 7} \) (12 Punkte). Sei \( n \in \mathbb{N} \). Berechnen Sie
(i) (3 Punkte) \( \sum \limits_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1}\right) \),
(ii) (3 Punkte) \( \sum \limits_{k=2}^{n+2} 2^{k-2} \),
(iii) (3 Punkte) \( \sum \limits_{k=1}^{n}(2 k-1) \),
(iv) (1 Punkt) \( \prod \limits_{k=1}^{4} k^{2} \),
(v) (2 Punkte) \( \sum \limits_{i=1}^{3} \prod \limits_{j=1}^{3} \frac{j-i}{2} \).
Geben Sie dabei Ihre einzelnen Argumente und Rechenschritte an.

Kann mir bitte dringend einer erklären wie ich die Aufgaben lösen kann. Ich habe hier bei gar keinen Ansatz womit ich anfangen kann.

Hilfe wäre sehr lieb.

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1 Antwort

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1) Da siehst du eigentlich direkt, dass es eine sogenannte Teleskopsumme ist, du hast ja

\( \sum \limits_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1}\right)=\sum \limits_{k=1}^{n} \frac{1}{k}-\sum \limits_{k=1}^{n} \frac{1}{k+1}=\frac{1}{k}+\left(\sum \limits_{k=2}^{n} \frac{1}{k}-\sum \limits_{k=2}^{n} \frac{1}{k}\right)+\frac{1}{n+1}=1-\frac{1}{n+1} \)
Bei der zweiten einfach einen Indexwechsel machen, \( k-2=j \) und dann die geometrische Reihe berechnen.
\( \sum \limits_{k=2}^{n+2} 2^{k-2}=\sum \limits_{j=0}^{n} 2^{j}=2^{n+1}-2^{0}=2^{n+1}-1 \)
Bei der dritten ist es auch sehr einfach, du musst eben die Gauss-Formel kennen:
\( \sum \limits_{k=1}^{n}(2 k-1)=2 \sum \limits_{k=1}^{n} k-\sum \limits_{k=1}^{n}=n(n+1)-n=n^2 \)
Die vierte ist eine einfache Multiplikation, ebenso die Letzte.


Bemerkung: Bei der Dritten summierst du die ersten n ungeraden Zahlen auf, das ist vielleicht ganz interessant zu wissen.

Avatar von 4,6 k

Aber n könnte doch alles sein..

Ich verstehe nur halt nicht wie man diese erkennen soll. Also ist die untere Zeile  1 - … bei der Nummer 1 schon die Lösung und so muss ich es ausrechen ?

Muss man bei der 1 keine Term Umformung machen ?

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