Samenvatting Calculator
Bereken de som van een reeks met behulp van sigmanotatie.
Voer uw expressie in
Inhoudsopgave
Samenvattingsnotatie begrijpen
Inleiding tot de samenvatting
Sommatie notatie, vertegenwoordigd door de Griekse letter sigma (Σ), is een krachtige wiskundige steno gebruikt om de toevoeging van een reeks van getallen of termen uit te drukken. De notatie condenseert elegant wat anders lange uitdrukkingen zouden zijn, waardoor complexe berekeningen beheersbaarder en beknopter worden.
Componenten van de samenvattingsnotatie
- Het sigmasymbool (Σ)- vertegenwoordigt de werking van de samenvatting
- Indexvariabele (i)- De variabele die per term verandert
- Ondergrens (m)- De beginwaarde van de index
- Bovengrens (n)- De eindwaarde van de index
- Functie of uitdrukking f(i)- De formule toegepast op elke waarde van de index
Sleuteleigenschappen van samenvatting
Het begrijpen van deze eigenschappen helpt bij het vereenvoudigen van berekeningen en het manipuleren van samenvattingen:
Constante eigenschap
Σ(i=m tot n) c = c + c + ... + c = c·(n-m+1)
Waar c een constante is.
Distributie
Σ(i=m to n) [f(i) + g(i)] = Σf(i) + Σg(i)
Som van functies is gelijk aan som van hun afzonderlijke bedragen.
Vermenigvuldiging van de schaal
Σ(i=m to n) c·f(i) = c·Σ(i=m to n) f(i)
Constanten kunnen uit de som gehaald worden.
Indexverschuiving
Σ(i=m to n) f(i) = Σ(j=m+k to n+k) f(j-k)
Dezelfde som met verschoven indices.
Gemeenschappelijke samenvattingsformules
Deze standaardformules besparen tijd bij de berekening van specifieke soorten bedragen:
Som van de eerste natuurlijke getallen
Σ(i=1 tot n) i = 1 + 2 + 3 + ... + n = n(n+1)/2
Som van vierkanten
Σ(i=1 tot n) i2 = 12 + 22 + 32 + ... + n2 = n(n+1)(2n+1)/6
Som van Kubussen
Σ(i=1 tot n) i3 = 13 + 23 + 33 + ... + n3 = [n(n+1)/2]2
Speciale serietypes
Verschillende soorten sequenties leiden tot verschillende sommatieformules:
Rekenkundige reeks
Voor een rekenkundige volgorde met eerste termijn a en gemeenschappelijk verschil d:
Σ(i=1 tot n) [a + (i-1)d] = n/2 * [2a + (n-1)d] = n/2 * (eerste termijn + laatste termijn)
Geometrische reeks
Voor een geometrische sequentie met eerste term a en gemeenschappelijke verhouding r:
Σ(i=1 t/m n) ar^(i-1) = a(1-r^n)/(1-r) voor r
Wanneer< 1, the sum of an infinite geometric series is:
Σ(i=1 tot ∞) ar^(i-1) = a/(1-r)
Geavanceerde samenvattingstechnieken
Bij het werken met complexe samenvattingen kunnen deze methoden nuttig zijn:
Telescopen serie
Een telescoopserie is er een waarin de tussentermen worden opgeheven wanneer ze worden uitgebreid, waardoor er slechts een paar termen overblijven. Bijvoorbeeld:
Σ(i=1 tot n) [1/i - 1/(i+1)] = 1 - 1/(n+1)
Dubbele samenvatting
Bij het werken met meerdere indices (zoals in matrices):
Σ(i=1 tot m) Σ(j=1 tot n) a_ij
Samenvatting
Samenvatting notatie heeft wijdverbreide toepassingen in de wiskunde en andere disciplines:
- Statistieken- Berekenen van middelen, afwijkingen en standaardafwijkingen
- Calculus- Riemann bedragen voor het benaderen van de integralen
- Financiën- Berekening van samengestelde rente en contante waarde
- Natuurkunde- Berekening van totale krachten, energieën of andere fysieke hoeveelheden
- Computerwetenschappen- Algoritmeanalyse en computationele complexiteit
Samenvattingsformule
De som (sigma notatie) vertegenwoordigt de som van een reeks termen. Het wordt aangeduid met de Griekse letter sigma (Σ).
Hoe de samenvatting te berekenen
Om een samenvatting te berekenen, volg deze stappen:
-
1Voer de expressie in met 'n' als variabele
-
2Specificeer de startwaarde (ondergrens)
-
3Specificeer de eindwaarde (bovengrens)
-
4Bereken de som van alle termen van begin tot eind
Bijvoorbeeld om de som van n2 van 1 tot 5 te vinden:
Samenvatting - Praktische voorbeelden
Voorbeeld 1Som van natuurlijke getallen
Bereken de som van natuurlijke getallen van 1 tot 10.
Σ(n=1 tot 10) n = 1 + 2 + 3 + ... + 10 = 55
Voorbeeld 2Som van vierkanten
Bereken de som van de vierkanten van 1 tot 5.
Σ(n=1 t/m 5) n2 = 12 + 22 + 32 + 42 + 52 = 55
Voorbeeld 3Rekenkundige volgorde
Bereken de som van de rekenkundige volgorde 2n + 1 van 1 tot en met 5.
Σ(n=1 tot 5) (2n + 1) = (2*1 + 1) + (2*2 + 1) + ... + (2*5 + 1) = 35