Progressioni geometriche: dubbio

^Tipper^1
Ciao, ho un dubbio su ciò che riguarda la somma dei primi $n$ termini di una progressione geometrica.

Dunque, la formula è: $S_n=a_1[q^n-1]/(q-1)$ E fin qui, tutto apposto.

La cosa che non ho capito inizia ora. Ho sentito dire al prof. che, se si considera invece come primo termine $a_0$, allora $S_n=a_0[q^(n-1)-1]/(q-1)$. Viceversa, se si considera $a_2$, il numeratore diventa $S_n=a_0[q^(n+1)-1]/(q-1)$


Non ho quindi capito quest'ultima parte.

Risposte
scrittore1
non ho capito bene cosa ci fa quel $a_1$ come fattore moltiplicativo... forse vuoi dire che la somma parte dal secondo termine?

^Tipper^1
Da quanto ho capito, $a_1$ è il primo termine.

Se io ho una successione geometrica $8-16-32-64-128$, per calcolare la somma di questi 5 termini faccio: $S_5=8*(2^5-1)$ Ho capito quindi che $a_1$ si riferisce al primo termine della successione (in questo caso $8$).

Mi rimane però ancora oscuro l'altro dubbio.

scrittore1
se $a_1$ è il primo termine, allora $a_0$ cos'è?

^Tipper^1
Non lo so. Forse si riferisce al fatto che come il primo termine della successione può essere anche $a_0$

scrittore1
"Mirino06":
per calcolare la somma di questi 5 termini faccio: $S_5=8*(2^5-1)$

E che fine ha fatto in questa formula il $q-1$ al denominatore che hai scritto nel primo post?

^Tipper^1
$q-1$ al denominatore è uguale a $1$. Infatti, la ragione era $2$.

scrittore1
Ti consiglierei di guardare questa pagina di Wikipedia http://it.wikipedia.org/wiki/Serie_geometrica#Formule specialmente la seconda e la terza uguaglianza.

Nel tuo caso la $a$ è un fattore che sta davanti a tutti i termini della sommatoria, per tanto nelle formule che ti mostra Wikipedia puoi aggiungere la tua $a$ davanti alla formula (come se avessi raccolto). Per me quella $a$ non ha indici, è solo un fattore, credo abbia capito male tu.
Il primo termine della sommatoria è quella che wiki chiama $m$ in $x^m$

Mi rendo conto di non aver risposto a tutti i tuoi dubbi però.

Mathcrazy
"scrittore":

Nel tuo caso la $a$ è un fattore che sta davanti a tutti i termini della sommatoria, per tanto nelle formule che ti mostra Wikipedia puoi aggiungere la tua $a$ davanti alla formula (come se avessi raccolto). Per me quella $a$ non ha indici, è solo un fattore, credo abbia capito male tu.


No scrittore.
Non so se è anche questo ciò che vuole sapere Mirino06 ma è bene sottolineare che è giusto moltiplicare per il termine [tex]$a_1$[/tex] (primo termine della progressione, non è un fattore privo di indici (come dice Wikipedia (non ho letto la voce, quindi mi affido a ciò che hai riferito tu) :P )).

Si dimostra piuttosto facilmente:

Prendi la progressione geometrica di ragione [tex]$q\not=1$[/tex]:

[tex]$\div a_1 , a_2 , ...., a_n$[/tex]

(NB il simbolo che ho usato per indicare la progressione geometrica non è esatto, poiché generalmente si mettono due pallini sopra e sotto la stanghetta. Un solo pallino si usa per indicare una p. aritmetica, ma non so come farlo :P)

Chiamiamo con [tex]$s_n$[/tex] la somma di questi [tex]$n$[/tex] termini : [tex]$s_n = a_1+a_2+...+a_n$[/tex] (1)

moltiplichiamo entrambi i membri per [tex]$q$[/tex]:

[tex]$s_n q = a_1 q+ a_2 q +...+ a_n q$[/tex] (2)

ricordo che [tex]$q a_1 = a_2 ; q a_2 = a_3 .... q a_{n-1} = a_n$[/tex]

quindi la (2) diventa:

[tex]$ s_n q =a_2+ a_3+...+ a_n + a_n q$[/tex] (2')

Sottraiamo dalla (2'), la (1), otteniamo:

[tex]$s_n q - s_n = a_n q-a_1$[/tex] cioè:

[tex]$s_n (q-1) = a_n q - a_1$[/tex]

[tex]$s_n = \frac{a_n q - a_1}{q-1}$[/tex] (3)


ma in una progressione geometrica si può vedere che un termine è dato dal prodotto tra il primo termine della progressione e la ragione elevata al numero di termini precedenti al termine considerato, quindi in particolare:

[tex]$a_n = a_1 q^{n-1}$[/tex]

Quindi sostituisco nella (3):

[tex]$s_n = \frac{a_1 q^{n-1} q - a_1}{q-1} = \frac{a_1(q^n-1)}{q-1}$[/tex].


Quindi come hai potuto vedere, [tex]$a_1$[/tex] è il primo termine della progressione.
Il fatto di considerare [tex]$a_0$[/tex] come primo termine o [tex]$a_2$[/tex], è poco significativo, a mio parere.
prova ad esercitarti con il caso più generale prima.
E' semplice, si tratta solo di applicare la formuletta che abbiamo appena trovato.

scrittore1
uffi però... :P

Sul mio libro fa la sommatoria così:

$q^0+q^1+q^2+....+q^n = sum_(k=0)^n(q^(k)) = (q^(n+1)-1)/(q-1)$

e quindi se tutti i termini hanno un fattore moltiplicativo $a$ diventa così:


$aq^0+aq^1+aq^2+....+aq^n = sum_(k=0)^n(aq^(k)) = a(q^(n+1)-1)/(q-1)$

Per questo intendo che $a$ è solo un fattore che moltiplica tutti i termini e non un termine n-esimo.
Che confusione :roll:

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