Oneindige som berekenen

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Oneindige som berekenen

Bereken:
\(\sum_{k=2}^{\infty}\ln{(1-\frac{1}{k^2})\)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Oneindige som berekenen

\(\sum\limits_{k = 2}^{ + \infty } {\ln \left( {1 - k^{ - 2} } \right)} = \ln \left( {\prod\limits_{k = 2}^{ + \infty } {\left( {1 - k^{ - 2} } \right)} } \right) = \ln \left( {\prod\limits_{k = 2}^{ + \infty } {\left( {\frac{{\left( {k - 1} \right)\left( {k + 1} \right)}}{{k^2 }}} \right)} } \right)\)


Algemene factor gaat naar 1 voor k naar +∞, zoals gewenst voor convergentie.

In de opeenvolgende factoren valt alles weg, behalve (k-1)/k vd eerste factor.

In k = 2 geeft dat 1/2 als oneindig product, zodat de reeks ln(1/2) = -ln(2) is.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 7.068

Re: Oneindige som berekenen

Ik had het zo gedaan:
\(\sum\limits_{k = 2}^{ + \infty } {\ln \left( {1 - k^{ - 2} } \right)} = \ln \left( {\prod\limits_{k = 2}^{ + \infty } {\left( {1 - k^{ - 2} } \right)} } \right) = \ln \left( {\prod\limits_{k = 2}^{ + \infty } {\left( {\frac{{\left( {k - 1} \right)\left( {k + 1} \right)}}{{k^2 }}} \right)} } \right) = \lim_{n \rightarrow \infty} \ln \left( {\prod\limits_{k = 2}^{ n } {\left( {\frac{{\left( {k - 1} \right)\left( {k + 1} \right)}}{{k^2 }}} \right)} } \right)\)
\(= \lim_{n \rightarrow \infty} \ln \left( \frac{n+1}{2 n} \right) = \ln \left( \frac{1}{2} \right)\)
De equivalentie van het product en de 'n-breuk' kun je aantonen met volledige inductie.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Oneindige som berekenen

Ik had het zo berekend:
\(\sum_{k=2}^{\infty}\ln{\frac{(k-1)(k+1)}{k^2}=\sum_{k=0}^{\infty}(\ln\frac{k-1}{k}+\ln\frac{k+1}{k})=ln\frac{1}{2}+\ln\frac{2}{3}+\ln\frac{3}{2}+\ln\frac{3}{4}+\ln\frac{4}{3}+. . .=-\ln{2}\)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Oneindige som berekenen

Ook leuk, komt natuurlijk allemaal min of meer op hetzelfde neer.

Ik zie ook niet direct een volledige andere aanpak hiervoor...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer