Summe einer geometrischen Reihe: Das Verstehen der Formel und ihrer Anwendungen


Ausgabe: Berechnen drücken

Formel:S-=-a-*-(1---r^n)-/-(1---r)

Die-Summe-einer-geometrischen-Reihe:-Ein-einfacher-Leitfaden

Die-Berechnung-der-Summe-einer-geometrischen-Reihe-mag-komplex-klingen,-aber-lassen-Sie-uns-dies-gemeinsam-in-einer-Weise-durchgehen,-die-sowohl-ansprechend-als-auch-unkompliziert-ist.-Stellen-Sie-sich-vor,-Sie-haben-eine-Menge-von-Zahlen,-bei-denen-jede-Zahl-ein-konstantes-Vielfaches-der-vorherigen-ist.-Diese-Menge-von-Zahlen-bildet,-was-wir-eine-geometrische-Reihe-nennen.

Verstehen-der-Formel

Die-Summe-der-ersten-n-Glieder-einer-geometrischen-Reihe-wird-durch-die-Formel-gegeben:

S-=-a-*-(1---r^n)-/-(1---r)

Lasst-uns-diese-Formel-zerlegen,-um-sie-besser-zu-verstehen:

Der-Ausgang-S-repräsentiert-die-Summe-der-ersten-n-Terme-der-Reihe.

Beispiel-aus-dem-echten-Leben

Betrachten-Sie-ein-Szenario,-in-dem-Sie-im-ersten-Jahr-1.000-$-auf-ein-Sparkonto-einzahlen,-das-einen-jährlichen-Zinssatz-von-5-%-verspricht.-Angenommen,-Sie-zahlen-jedes-Jahr-den-gleichen-Betrag-ein,-aber-jede-jährliche-Einzahlung-wächst-um-5-%-des-im-Vorjahr-eingesparten-Betrags,-dann-würde-die-Berechnung-der-Gesamtersparnisse-nach-3-Jahren-die-Summe-einer-geometrischen-Reihe-darstellen.-So-können-Sie-die-Formel-anwenden:

Parameter:

Durch-das-Einsetzen-in-unsere-Formel:

S-=-1000-*-(1---1.05^3)-/-(1---1.05)-=-1000-*-(1---1.157625)-/-(-0.05)-≈-3152,50-USD

Nach-3-Jahren-würden-Ihre-Gesamtersparnisse-somit-ungefähr-3.152,50-USD-betragen.

Tiefer-in-die-Reihe-eintauchen

So-spannend-geometrische-Reihen-auch-sind,-die-Magie-entfaltet-sich,-wenn-wir-das-Verhalten-der-Folge-bei-zunehmender-Anzahl-an-Gliedern-erkunden.-Wenn-das-gemeinsame-Verhältnis-r-zwischen--1-und-1-liegt-(1-selbst-ausgenommen),-vereinfacht-sich-die-Summe-einer-unendlichen-geometrischen-Reihe-zu:

S unendlich-=-a-/-(1---r)

Diese-Formel-gilt,-weil-r^n-gegen-null-geht,-sobald-n-gegen-unendlich-geht.

Praktische-Anwendungen

Geometrische-Reihen-sind-nicht-nur-theoretischer-Natur;-sie-sind-praktische-Werkzeuge,-die-in-verschiedenen-Bereichen,-darunter-Finanzen,-Informatik-und-Physik,-verwendet-werden.-In-der-Finanzwelt-wird-zum-Beispiel-das-Konzept-der-geometrischen-Reihen-zur-Berechnung-des-Barwerts-einer-Annuität-verwendet.

Weitere-Beispiele-erkunden

Angenommen,-Sie-möchten-die-gesamte-Strecke-bestimmen,-die-ein-Ball-zurücklegt,-bevor-er-zum-Stillstand-kommt,-wenn-er-nach-jedem-Aufprall-auf-50-%-seiner-vorherigen-Höhe-zurückspringt.-Wenn-der-Ball-aus-einer-Anfangshöhe-von-2-Metern-fallengelassen-wird,-bildet-die-von-den-Entfernungen-gebildete-Reihe-eine-geometrische-Reihe,-in-der-a=-2-Meter,-r-=-0,5-ist-und-jeder-Term-die-in-einem-Sprung-zurückgelegte-Entfernung-darstellt.

Mit-der-Formel:

S-=-2-*-(1---0.5^unendlich)-/-(1---0.5)-=-4-Meter

Die-Gesamtdistanz,-die-der-Ball-zurücklegt,-bevor-er-zum-Stillstand-kommt,-beträgt-also-4-Meter.

Zusammenfassung

Die-Summenformel-einer-geometrischen-Reihe-ist-nicht-nur-ein-nützliches-mathematisches-Werkzeug;-sie-ist-etwas,-das-Sie-in-unzähligen-realen-Situationen-anwenden-können.-Sie-ist-mächtig-und-doch-einfach-genug-zu verstehen. Mit Kenntnis des ersten Terms, des gemeinsamen Verhältnisses und der Anzahl der Terme können Sie bedeutende Einblicke in Wachstumsverläufe, Sparberechnungen und sogar physikalische Phänomene gewinnen.

Tags: Mathematik, Finanzen, Serien