Przejdź do treści

Szereg geometryczny - suma S = a₁/(1−q) i ułamki okresowe

Ciąg nieskończony (Sn) o wyrazie ogólnym Sn = a1 + a1q + a1q2 + … + a1qn-1 nazywamy ciągiem sum częściowych ciągu geometrycznego (an) lub szeregiem geometrycznym.

a1 + a1q + a1q2 + … + a1qn-1 + … =∑n=1∞a1qn−1= \sum_{n=1}^{\infty} a_1 q^{n-1}

Ciąg sum częściowych (Sn) ciągu geometrycznego jest zbieżny i ma granicę S (szereg geometryczny ma sumę S), wtedy i tylko wtedy, gdy |q| < 1 lub a1 = 0 i wówczas: S=lim⁡n→∞Sn=a11−qS = \lim\limits_{n\to\infty} S_n = \dfrac{a_1}{1-q}, gdy ∣q∣<1|q| < 1, lub S = 0,   gdy a1 = 0

Ułamki okresowe
Każda liczba wymierna ma rozwinięcie dziesiętne skończone lub nieskończone okresowe. Korzystając z własności ciągu geometrycznego można zamienić ułamek nieskończony okresowy na ułamek zwykły.

Przykład - ułamek okresowy. 0,(3)=0,3+0,03+0,003+…0{,}(3) = 0{,}3 + 0{,}03 + 0{,}003 + \ldots to szereg geometryczny o a1=0,3a_1 = 0{,}3 i q=0,1q = 0{,}1, więc jego suma to 0,31−0,1=13\dfrac{0{,}3}{1 - 0{,}1} = \dfrac{1}{3}. Podobnie 0,(27)=0,271−0,01=2799=3110{,}(27) = \dfrac{0{,}27}{1 - 0{,}01} = \dfrac{27}{99} = \dfrac{3}{11}.