Partialsumme berechnen mit SAGE

Berechnen Sie die Partialsumme der geometrischen Reihe

Wenn Sie auf “Auswerten” clicken wird die k+1-te Partialsumme der geometrischen Reihe S(n)= i=0 n q i MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4uaiaacI cacaWGUbGaaiykaiabg2da9maaqahabaGaamyCamaaCaaaleqabaae aaaaaaaaa8qacaWGPbaaaaWdaeaacaWGPbGaeyypa0JaaGimaaqaai aad6gaa0GaeyyeIuoaaaa@4239@ für n=k berechnet.

Aufgabe: Experimentieren Sie mit unterschiedlichen Werten für k (z.B. k=3, 10, 20, 50, 100) und unterschiedlichen Werten für q (z.B. q= -1.1, -1, -0.9, -0.1, 0, 0.1, 0.9, 1, 1.1). Was fällt Ihnen bei q=0, k=0 auf? Merke: Traue nie einem Computeralgebrasystem!

Aufgabe: Setzen Sie ein # an den Anfang von Zeile 5 und entfernen Sie es aus Zeile 6. Damit wird Zeile 5 auskommentiert. Nun wird die Folge der Partialsummen grafisch dargestellt. Wiederholen Sie damit Ihre Experimente mit unterschiedlichen Werten von q und k. Was beobachten Sie?

Eräuterung:

1 q=...; k=... # q und k werden als Konstante definiert. Beachten Sie das Semikolon - hier stehen zwei Anweisungen in einer Zeile
2 n,i=var('n,i') # n und i werden als Variable deklariert
3 a(i)=q^i # Definition der geometrischen Folge
4 S(n)=sum(a(i),i,0,n) # Definition der Partialsumme
5 S(k) # Ausgabe der k+1-ten Partialsumme
6 plot_step_function([(n,s(n)) for n in range(0,k)]) # Graphische Darstellung der Partialsummenfolge