tarafından
$$\sum_{n=1}^\infty \frac{n}{(n-1)!}$$ toplamının değerini bulunuz.

1 cevap

tarafından

Fikir ve analiz:

  • Payda $n$ yerine $(n-1)+1$ yazarsak
    $1/(n-2)!$ ile $1/(n-1)!$ toplamını elde ederiz.

     
  • (Ötelenmiş olarak) terimleri $1/n!$ olan toplamla ilgilenerek
    sonuca ulaşabiliriz.
     
  • $x=1$ olacak şekilde 
    $x^n/n!$ terimli toplamla, yani
  • $e^x$ ile gelen kuvvet toplamı ile ilgilenmeliyiz.


Bilindik kuvvet toplamı:
$x\in \mathbb R$ için $$e^x=\sum_{n=0}^\infty\dfrac{x^n}{n!}$$ eşitliği sağlanır.

Ek olarak:
$x\in \mathbb R$ için $$e^x=1+\sum_{n=1}^\infty\dfrac{x^n}{n!} \qquad \text{ yani } \qquad \sum_{n=1}^\infty\dfrac{x^n}{n!}=e^x-1$$ eşitliği sağlanır.


İstenen toplamın değeri:
\begin{align*}\sum_{n=1}^\infty\dfrac{n}{(n-1)!}\ &= \ 1+\sum_{n=2}^\infty\dfrac{n}{(n-1)!}\\[15pt] &= \ 1+\sum_{n=2}^\infty\dfrac{(n-1)+1}{(n-1)!}\\[15pt] &= \ 1+\sum_{n=2}^\infty\left(\dfrac{1}{(n-2)!}+\dfrac{1}{(n-1)!}\right)\\[15pt] &= \  1+ \sum_{n=2}^\infty\dfrac{1}{(n-2)!}+ \sum_{n=2}^\infty\dfrac{1}{(n-1)!}\\[15pt] &= \  1+ \sum_{n=0}^\infty\dfrac{1}{n!}+ \sum_{n=1}^\infty\dfrac{1}{n!} \\[15pt] &= \ 1+ e^1+(e^1-1)\\[15pt] &= \ 2e\end{align*} değerine eşit olduğunu verir.

...