Ich habe eine Frage zu den Rechenregeln des Summenzeichens

Aufrufe: 503     Aktiv: 02.08.2021 um 19:35

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kann man das so machen ? falls ja warum ich habe das noch nicht ganz verstanden, ich dachte man darf nur ausklammern wenn es sich um eine multiplikation handelt

n

Σ  (2n + i) + (2n + 1)
i= 1
                 n 
<=> 2n + (Σ i ) + 2n+1
                i=1

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Schreib dir die Summe für z.B. n=3 mal explizit hin. Dann kannst du prüfen, ob die Folgerung stimmt.
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sollte auf die linke seite sowas stehen wie 2n^2?   ─   besterbwler 02.08.2021 um 16:44

ja; denn 2n kommt in der Summe n-mal vor   ─   scotchwhisky 02.08.2021 um 17:39

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Die Aussage "nur ausklammern, wenn es sich um eine Multiplikation handelt" kann man so nicht sagen.
Denn normalerweise versteht man unter "ausklammern" eine Anwendung des Distributivgesetzes.
$$
12 + 16 = 4\cdot (3+4)\text{ oder } 12+16 =\frac14\cdot (48+64).
$$
Vor dem Ausklammern gibt es gar keine Multiplikation. Den Weg von rechts nach links, der mit einer Multiplikation anfängt, nennt man "ausmultiplizieren".

Eine andere Variante, die man möglicherweise "Ausklammern" nennen könnte (was ich aber bisher noch nicht gesehen habe - vermutlich aufgründen der Verwechslungsgefahr!) und die etwas mit Multiplikation zu tun hat (aber gar nichts mit dem Summenzeichen), wäre
$$
12\cdot 16 = 4\cdot (3\cdot 14)\text{ oder }12\cdot 16=4\cdot (6\cdot 8).
$$
Das wäre aber eine mehr oder weniger versteckte Anwendung des Assoziativgesetzes, und das Vorgehen ist anders. Denn die "ausgeklammerte" Zahl darf entweder nur eine der Zahlen in der Klammer verändert haben (Beispiel links) oder die Wirkung der Faktoren, in die man diese Zahl zerlegen kann ($4=2\cdot 2$) wird auf die beiden vorhandenen Zahlen "verteilt". Im Beipsiel wurde aus der 12 eine 6 (durch 2 geteilt) und aus der 16 eine 8 (durch 2 geteilt), also wurde auch hier insgesamt durch 4 geteilt.
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Danke für die Erklärung könnten Sie mir auch erklären wieso am Ende dann stehen 2n^2 + (n*(n+1))/2 + 2n + 1   ─   besterbwler 02.08.2021 um 19:02

die Summe \(\sum_{i=1}^n i ={n*(n+1) \over 2}\) Das ist die berühmte Gausssche Summenformel. Hat der kleine Gauss in Kindertagen rausgefunden.
Kommt oft vor. Sollte man sich merken.
  ─   scotchwhisky 02.08.2021 um 19:27

Genau, wenn man die 2n aus der Summe rausgeholt hat, bleibt ja nur das i in der Summe übrig. Dann kann man die Formel anwenden. Das war aber nicht in der originalen Frage enthalten, oder?   ─   joergwausw 02.08.2021 um 19:35

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