2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 15:34 


14/09/16
38
Задача из учебника:
"Методом неполной индукции угадайте значение суммы:
$\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{3\cdot4}+...+\frac{1}{n(n+1)}$.
Либо я еще не достиг уровня математического мышления, когда с легкостью можно находить такие формулы просто посмотрев на результаты, либо имеется какая-то ошибка или неточность.
Получается:
$\frac{7}{12}+\frac{37}{60}+\frac{533}{840}+\frac{1627}{2520}+...$.

К сожалению, какой-либо стройной логики в этих числах я не увидел.
В интернете и других учебниках в основном рассматривается случай:
$\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{2\cdot3}+\frac{1}{3\cdot4}+\frac{1}{4\cdot5}+...$.
Формула этой суммы мне понятна, но я почему-то не могу связать ее со своей задачей и вывести для неё формулу.
Помогите разобраться, возможно ли это или имеется ошибка в самой задаче?
Мне очень нравится мой учебник, но часто попадаются ошибки именно в упражнениях.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 15:45 


03/06/12
2764
Первое, что бросается в глаза, это каждое слагаемое этой суммы на раз распадается еще на два слагаемых. В подобных задачах этот прием часто используется, хотя, не уверен, что в этом случае это что-то даст.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 15:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5019
ФТИ им. Иоффе СПб
Как тут правильно заметили, $\frac{1}{n(n+1)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1},$ после чего ответ пишется мгновенно. Правда мне не понятно, при чем здесь неполная индукция :roll:

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 16:08 


07/06/17
1011
amon
Мгновенно - для бесконечного ряда. Но для частичной суммы разве есть формула?

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 16:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5019
ФТИ им. Иоффе СПб
Booker48 в сообщении #1251503 писал(а):
Но для частичной суммы разве есть формула?
Пусть $a_n=F_n-F_{n+1}.$ Чему равна сумма $\sum\limits_{1}^{5}a_n? $ Просто напишите несколько членов ряда в виде разностей. (Это аналог формулы Ньютона-Лейбница для конечных разностей. Есть масса подобных аналогий между рядами, интегралами и дифференциалами).

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 16:26 


07/06/17
1011
amon
В условии вроде бы другая сумма. Суммирование только по нечётным $i$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 17:07 


16/08/17
117
Booker48 в сообщении #1251503 писал(а):
Но для частичной суммы разве есть формула?


Наверняка есть. И выражается она через какие-нибудь дигамма-функции. По аналогии с конечной суммой гармонического ряда. Но уж "угадать" её с помощью, какой бы то ни было, индукции, я думаю нельзя. Да и для бесконечного ряда угадать, что ответ логарифм двух как-то тоже сложновато. Наверное, это просто опечатка. Но это не точно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 18:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3822
Судя по последнему слагаемому, скорее всего, имелось в виду именно $\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{2\cdot3}+\frac{1}{3\cdot4}+\dotsb$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение28.09.2017, 18:44 


16/08/17
117
RIP в сообщении #1251539 писал(а):
Судя по последнему слагаемому, скорее всего, имелось в виду именно $\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{2\cdot3}+\frac{1}{3\cdot4}+\dotsb$.


Не факт. Смотря какое предпоследнее. Но скорее всего так и есть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение29.09.2017, 10:12 


25/08/11

1074
Школьный пример скорее всего, понятно. А первоначальную сумму, возникающую из двух первых слагаемых без повторения чисел в знаменателях, -можно элементарно просуммировать? Непонятно. Во всяком случае, представление в виде разности кажется бесполезным.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение02.10.2017, 09:42 


14/09/16
38
Мне самому интересно, даже если это ошибка, можно ли вывести формулу из этой суммы.
В виде сигма-обозначения сумма записывается вот так:
$$\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2\cdot k(2\cdot k-1)}$$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение02.10.2017, 11:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
bssgrad в сообщении #1251498 писал(а):
Методом неполной индукции угадайте
Метод неполной математической индукции состоит в том, что вычисляют значения нескольких членов последовательности, а потом, глядя на них, пытаются придумать подходящую формулу.

bssgrad в сообщении #1251498 писал(а):
значение суммы:
$\frac{1}{1\cdot2}+\frac{1}{3\cdot4}+...+\frac{1}{n(n+1)}$.
Либо я еще не достиг уровня математического мышления, когда с легкостью можно находить такие формулы просто посмотрев на результаты, либо имеется какая-то ошибка или неточность.
Получается:
$\frac{7}{12}+\frac{37}{60}+\frac{533}{840}+\frac{1627}{2520}+...$.
Вторая запись неправильная. Откуда взялись "плюсы"? Должны быть запятые: $\frac 7{12},\frac{37}{60},\frac{533}{840},\frac{1627}{2520},\ldots$ (я надеюсь, что в арифметике всё в порядке).

А Вы правильно условие списали? Там действительно нет $\frac 1{2\cdot 3}$? Может быть, в задании опечатка? Потому что действительно
teleglaz в сообщении #1251522 писал(а):
выражается она через какие-нибудь дигамма-функции.
Такое выражение угадать, мягко выражаясь, затруднительно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение02.10.2017, 11:59 


05/09/16
11552
bssgrad в сообщении #1252412 писал(а):
Мне самому интересно, даже если это ошибка, можно ли вывести формулу из этой суммы.
В виде сигма-обозначения сумма записывается вот так:
$$\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2\cdot k(2\cdot k-1)}$$

Этот ряд выглядит так: $1-\frac12+\frac13-\frac14+\frac15-\frac16...$
"Угадать" что это натуральный логарифм двойки можно, на мой взгляд, только вспомнив разложение натурального логарифма в ряд.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение02.10.2017, 19:24 


25/08/11

1074
Это не ряд, а конечная сумма. Мне кажется, она выражается только через комбинацию гармонических чисел-частичных сумм гармонического ряда.

 Профиль  
                  
 
 Re: Подобрать методом неполной индукции значение суммы
Сообщение02.10.2017, 21:45 


05/09/16
11552
sergei1961 в сообщении #1252532 писал(а):
Мне кажется, она выражается только через комбинацию гармонических чисел-частичных сумм гармонического ряда.

Да, и постоянную Эйлера, как уже тут и писали.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 18 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group