Giải tích Ví dụ

$\sum_{n = 1}^{\infty} - 4 {(- \frac{1}{2})}^{n - 1}$

Bước 1

Tổng của một chuỗi cấp số nhân vô hạng được xác định bằng công thức $\frac{a}{1 - r}$ với $a$ là số hạng đầu và $r$ là tỉ số giữa hai số hạng kề nhau.

Bước 2

Tìm tỉ số giữa các số hạng liền kề bằng cách thế vào công thức $r = \frac{a_{n + 1}}{a_{n}}$ và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Thay $a_{n}$ và $a_{n + 1}$ vào công thức cho $r$ .

$r = \frac{- 4 {(- \frac{1}{2})}^{n + 1 - 1}}{- 4 {(- \frac{1}{2})}^{n - 1}}$

Bước 2.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1

Triệt tiêu thừa số chung $- 4$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$r = \frac{- 4 {(- \frac{1}{2})}^{n + 1 - 1}}{- 4 {(- \frac{1}{2})}^{n - 1}}$

Bước 2.2.1.2

Viết lại biểu thức.

$r = \frac{{(- \frac{1}{2})}^{n + 1 - 1}}{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1}}$

Bước 2.2.2

Triệt tiêu thừa số chung của ${(- \frac{1}{2})}^{n + 1 - 1}$ và ${(- \frac{1}{2})}^{n - 1}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.2.1

Đưa ${(- \frac{1}{2})}^{n - 1}$ ra ngoài ${(- \frac{1}{2})}^{n + 1 - 1}$ .

$r = \frac{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1} {(- \frac{1}{2})}^{n + 0 - (n - 1)}}{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1}}$

Bước 2.2.2.2

Triệt tiêu các thừa số chung.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.2.2.1

Nhân với $1$ .

$r = \frac{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1} {(- \frac{1}{2})}^{n + 0 - (n - 1)}}{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1} \cdot 1}$

Bước 2.2.2.2.2

Triệt tiêu thừa số chung.

$r = \frac{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1} {(- \frac{1}{2})}^{n + 0 - (n - 1)}}{{(- \frac{1}{2})}^{n - 1} \cdot 1}$

Bước 2.2.2.2.3

Viết lại biểu thức.

$r = \frac{{(- \frac{1}{2})}^{n + 0 - (n - 1)}}{1}$

Bước 2.2.2.2.4

Chia ${(- \frac{1}{2})}^{n + 0 - (n - 1)}$ cho $1$ .

$r = {(- \frac{1}{2})}^{n + 0 - (n - 1)}$

Bước 2.2.3

Cộng $n$ và $0$ .

$r = {(- \frac{1}{2})}^{n - (n - 1)}$

Bước 2.2.4

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.2.4.1

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$r = {(- \frac{1}{2})}^{n - n - - 1}$

Bước 2.2.4.2

Nhân $- 1$ với $- 1$ .

$r = {(- \frac{1}{2})}^{n - n + 1}$

Bước 2.2.5

Trừ $n$ khỏi $n$ .

$r = {(- \frac{1}{2})}^{0 + 1}$

Bước 2.2.6

Cộng $0$ và $1$ .

$r = {(- \frac{1}{2})}^{1}$

Bước 2.2.7

Rút gọn.

$r = - \frac{1}{2}$

Bước 3

Since $| r | < 1$ , the series converges.

Bước 4

Tìm số hạng đầu tiên trong chuỗi bằng cách thay biên dưới vào và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Thay $1$ cho $n$ vào $- 4 {(- \frac{1}{2})}^{n - 1}$ .

$a = - 4 {(- \frac{1}{2})}^{1 - 1}$

Bước 4.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.1

Trừ $1$ khỏi $1$ .

$a = - 4 {(- \frac{1}{2})}^{0}$

Bước 4.2.2

Sử dụng quy tắc lũy thừa ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ để phân phối các số mũ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.2.1

Áp dụng quy tắc tích số cho $- \frac{1}{2}$ .

$a = - 4 ({(- 1)}^{0} {(\frac{1}{2})}^{0})$

Bước 4.2.2.2

Áp dụng quy tắc tích số cho $\frac{1}{2}$ .

$a = - 4 ({(- 1)}^{0} \frac{1^{0}}{2^{0}})$

Bước 4.2.3

Bất kỳ đại lượng nào mũ $0$ lên đều là $1$ .

$a = - 4 (1 \frac{1^{0}}{2^{0}})$

Bước 4.2.4

Nhân $\frac{1^{0}}{2^{0}}$ với $1$ .

$a = - 4 \frac{1^{0}}{2^{0}}$

Bước 4.2.5

Bất kỳ đại lượng nào mũ $0$ lên đều là $1$ .

$a = - 4 \frac{1}{2^{0}}$

Bước 4.2.6

Bất kỳ đại lượng nào mũ $0$ lên đều là $1$ .

$a = - 4 (\frac{1}{1})$

Bước 4.2.7

Triệt tiêu thừa số chung $1$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.7.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$a = - 4 (\frac{1}{1})$

Bước 4.2.7.2

Viết lại biểu thức.

$a = - 4 \cdot 1$

Bước 4.2.8

Nhân $- 4$ với $1$ .

$a = - 4$

Bước 5

Thế giá trị của công bội và của số hạng đầu vào công thức tính tổng.

$\frac{- 4}{1 - - \frac{1}{2}}$

Bước 6

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 6.1

Rút gọn mẫu số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 6.1.1

Nhân $- - \frac{1}{2}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 6.1.1.1

Nhân $- 1$ với $- 1$ .

$\frac{- 4}{1 + 1 (\frac{1}{2})}$

Bước 6.1.1.2

Nhân $\frac{1}{2}$ với $1$ .

$\frac{- 4}{1 + \frac{1}{2}}$

Bước 6.1.2

Viết $1$ ở dạng một phân số với một mẫu số chung.

$\frac{- 4}{\frac{2}{2} + \frac{1}{2}}$

Bước 6.1.3

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$\frac{- 4}{\frac{2 + 1}{2}}$

Bước 6.1.4

Cộng $2$ và $1$ .

$\frac{- 4}{\frac{3}{2}}$

Bước 6.2

Nhân tử số với nghịch đảo của mẫu số.

$- 4 (\frac{2}{3})$

Bước 6.3

Nhân $- 4 (\frac{2}{3})$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 6.3.1

Kết hợp $- 4$ và $\frac{2}{3}$ .

$\frac{- 4 \cdot 2}{3}$

Bước 6.3.2

Nhân $- 4$ với $2$ .

$\frac{- 8}{3}$

Bước 6.4

Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.

$- \frac{8}{3}$

Bước 7

Kết quả có thể được hiển thị ở nhiều dạng.

Dạng chính xác:

$- \frac{8}{3}$

Dạng thập phân:

$- 2.\overline{6}$

Dạng hỗn số:

$- 2 \frac{2}{3}$