Vul de eerste term (het eerste getal van de rij), de reden (het getal waarmee je bij elke stap vermenigvuldigt) en het aantal termen (hoe ver je gaat) in en klik op “Berekenen”. Je krijgt de eerste paar termen, de \(n\)-de term en de som van de eerste n termen in één keer. De formule hieronder is gekoppeld aan de invoervelden, dus je kunt de eerste term, de reden en het aantal termen ook direct in de formule aanpassen. Is de absolute waarde van de reden kleiner dan 1, dan toont de rekenmachine ook de som als je eindeloos blijft optellen (de som van de oneindige meetkundige reeks).
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formules en grafieken
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Vul slechts drie waarden in, de eerste term, de reden (het getal waarmee je bij elke stap vermenigvuldigt) en het aantal termen, en je krijgt tegelijk de \(n\)-de term en de som van de eerste \(n\) termen
- Het werkt direct voor opgaven als “De rij 3, 6, 12, 24, … wordt steeds twee keer zo groot. Wat is het 10e getal? Wat is de som van de eerste 10 getallen?”
- De eerste term en de reden mogen kommagetallen of negatieve getallen zijn (gebruik een reden van “0,5” voor een rij die elke keer de helft wordt, en een negatieve reden voor een rij waarvan de tekens afwisselen)
- Is de absolute waarde van de reden kleiner dan 1, dan toont de rekenmachine ook de som als je eindeloos blijft optellen (de som van de oneindige meetkundige reeks)
- Naast het resultaat laat een grafiek zien hoe de termen steeds verdubbelen (langs een kromme omhoog). Op deze pagina staan ook een uitleg van de formules in gewone taal en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python
Waarvoor is deze berekening handig?
Bij samengestelde rente, waarbij de rente ook weer rente oplevert, groeit het saldo elk jaar met dezelfde factor, dus het vormt een meetkundige rij. Als je € 10.000 belegt tegen 3% rente per jaar, samengesteld per jaar, wordt het saldo elk jaar met 1,03 vermenigvuldigd. Na 10 jaar is het \(10.000 \times 1{,}03^{10} \approx 13.439\) euro (als de rente alle 10 jaar gelijk blijft).
“Hoeveel is het over k jaar?” is precies de berekening van de \(n\)-de term van een meetkundige rij. Het verschil met enkelvoudige rente, die elk jaar met hetzelfde bedrag groeit (een rekenkundige rij), is “groeien door op te tellen, of groeien door te vermenigvuldigen”.
Bacteriën die zich vermenigvuldigen door te delen, verdubbelen bij elke deling in aantal, dus ze vormen een meetkundige rij met reden 2. Deelt één bacterie zich elke 20 minuten één keer, dan zijn er na 6 uur (18 delingen) \(2^{18} = 262.144\) van, meer dan 260.000 (dit gaat uit van een ideaal geval met genoeg voedsel en ruimte en zonder dat er bacteriën doodgaan).
Dit verdubbelingspatroon (exponentiële groei) is ook de reden dat je wordt geadviseerd eten niet bij kamertemperatuur te laten staan.
Vouw een vel kopieerpapier van ongeveer 0,1 mm dik één keer en het wordt twee keer zo dik. Elke vouw verdubbelt de dikte, dus de dikte vormt een meetkundige rij met reden 2. Op papier geven 10 vouwen \(0{,}1 \times 2^{10} = 102{,}4\) mm (ongeveer 10 cm) en 23 vouwen ongeveer 839 m, hoger dan de Burj Khalifa (828 m), het hoogste gebouw ter wereld.
In het echt kun je papier maar ongeveer 7 of 8 keer vouwen. Toch laat “slechts 23 keer verdubbelen om het hoogste gebouw ter wereld te passeren” zien hoe ver meetkundige groei voorbij ons gevoel voor optellen gaat.
Stel dat een bal elke keer terugstuitert tot 60% van de hoogte waarvan hij viel. Laat je hem van 2 m vallen, dan nemen de stuiterhoogtes af als een meetkundige rij met reden 0,6. Bij de 5e stuit komt hij nog maar \(2 \times 0{,}6^{5} \approx 0{,}16\) m (ongeveer 16 cm) omhoog.
Dingen die elke keer met hetzelfde percentage afnemen, zoals wegstervende trillingen en geluiden of de hoeveelheid van een medicijn in het bloed, worden gemodelleerd met meetkundige rijen met een reden kleiner dan 1.
De gelijkzwevende stemming die op de piano en andere instrumenten wordt gebruikt, is een meetkundige rij: elke halve toon omhoog vermenigvuldigt de frequentie met ongeveer 1,0595 (precies de twaalfdemachtswortel van 2). Twaalf halve tonen omhoog vanaf de a (440 Hz) geeft \(440 \times (\sqrt[12]{2})^{12} = 880\) Hz, de a precies een octaaf hoger.
Omdat elke halve toon dezelfde verhouding heeft, klinkt muziek hetzelfde in elke toonsoort waarnaar je het verplaatst. Meetkundige rijen zitten in de basis van muziek ingebouwd.
Formules en grafieken
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(a\) | a | De eerste term. De allereerste term (het allereerste getal) van de rij. Bij de rij 3, 6, 12, 24, … is het 3. |
| \(r\) | er | De reden. Het vaste getal waarmee je vermenigvuldigt om de volgende term te krijgen. Bij 3, 6, 12, 24, … is het 2. De letter komt van “reden” (de verhouding tussen twee opeenvolgende termen), en het kan een kommagetal of een negatief getal zijn. |
| \(n\) | en | Het aantal termen. Een positief geheel getal dat aangeeft hoe ver je in de rij gaat. “Tot en met term 10” is \(n = 10\). |
| \(a_n\) | a n | De \(n\)-de term. Het \(n\)-de getal van de rij. De kleine letter rechtsonder (de index) geeft aan op welke plaats het staat. De \(n\)-de term geschreven als formule in \(n\) heet de directe formule. Veel schoolboeken schrijven de termen als \(u_n\) in plaats van \(a_n\); de betekenis is hetzelfde. |
| \(r^{n-1}\) | r tot de macht n min één | De reden \(r\) die \(n-1\) keer met zichzelf is vermenigvuldigd (een macht). Van term 1 naar term \(n\) zijn er \(n-1\) stappen, dus je vermenigvuldigt één keer minder dan het aantal termen \(n\) (van term 1 naar term 3 zijn het 2 stappen). |
| \(S_n\) | es n | De som van termen 1 t/m \(n\). Een korte schrijfwijze voor \(a_1 + a_2 + \cdots + a_n\). De letter S komt van “som”. |
| \(S\) | es | De som van de oneindige meetkundige reeks. De waarde waar de som naartoe gaat als je de termen eindeloos blijft optellen. Je schrijft het ook als \(S_\infty\) (“es oneindig”). |
| \(\cdots\) | puntjes (beletselteken) | Een teken dat zegt dat het patroon op dezelfde manier doorgaat. Als je 3, 6, 12, 24, … schrijft, bedoel je dat de getallen steeds blijven verdubbelen. |
Begrippen
| rij | Getallen in een vaste volgorde achter elkaar. Elk getal in de rij heet een term. |
| meetkundige rij | Een rij waarin de verhouding tussen opeenvolgende termen altijd hetzelfde is, zoals 3, 6, 12, 24, … (elke keer maal 2). Je vermenigvuldigt dus steeds met dezelfde reden. |
| term | Elk getal in een rij. Vanaf het begin heten ze term 1, term 2, enzovoort. |
| eerste term | De allereerste term van een rij, dus term 1. Je schrijft hem als \(a\) of \(a_1\). |
| reden | Bij een meetkundige rij het vaste getal waarmee je vermenigvuldigt om de volgende term te krijgen. Welk paar buren je ook deelt (latere term ÷ vorige term), je krijgt dezelfde waarde. Het kan een kommagetal zijn (bijvoorbeeld 0,5, elke keer de helft) of een negatief getal (de tekens wisselen af). |
| macht | Een getal dat een aantal keer met zichzelf wordt vermenigvuldigd. \(2^5\) (2 tot de vijfde macht) is \(2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 32\). Het kleine getal rechtsboven (de exponent) geeft aan hoe vaak je vermenigvuldigt. Je leert het in klas 1-2 (12-14 jaar). |
| directe formule | De \(n\)-de term geschreven als formule in \(n\) (de tegenhanger is de recursieve formule, die de volgende term uit de vorige berekent). Bij een meetkundige rij is het \(a_n = a r^{n-1}\). Vul een volgnummer in voor \(n\) en je krijgt die term meteen. |
| oneindige meetkundige reeks | De termen van een meetkundige rij eindeloos bij elkaar opgeteld. Alleen als de absolute waarde van de reden kleiner is dan \(1\), convergeert de som naar een vaste waarde, \(\dfrac{a}{1-r}\). Je leert dit in de bovenbouw van het voortgezet onderwijs, maar het idee is eenvoudig: elk bedrag dat je erbij optelt wordt kleiner en kleiner. |
| convergeren | Steeds dichter naar één vaste waarde gaan, hoe meer je optelt (of hoe verder je in de rij gaat). 100 + 50 + 25 + 12,5 + … komt steeds dichter bij 200 naarmate je meer optelt, dus zeggen we dat de som naar 200 convergeert. |
| rekenkundige rij | Een rij waarin het verschil tussen opeenvolgende termen altijd hetzelfde is, zoals 5, 8, 11, 14, … (elke keer 3 erbij). Ze groeit anders dan een meetkundige rij, die met hetzelfde getal vermenigvuldigt, dus de formules op deze pagina gelden hier niet. |
Handig om vooraf te weten
Dit helpt je om de berekening op deze pagina echt te begrijpen, en niet alleen op de knop te drukken.
Als je vastloopt, is het herhalen van deze onderwerpen de snelste weg vooruit.
| Getalpatronen (groep 6-8, 9-12 jaar) |
|
| Vermenigvuldigen met kommagetallen en breuken (groep 7-8, 10-12 jaar) |
|
| Negatieve getallen (klas 1, 12-13 jaar) |
|
| Machten en letters (klas 1-2, 12-14 jaar) |
|
| Rekenvolgorde (groep 6-7, 9-11 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Eerste term a | 3 |
| Reden r | 2 |
| Aantal termen n | 10 |
| n-de term | =B1*B2^(B3-1) |
| Eerste term a | 3 |
| Reden r | 2 |
| Aantal termen n | 10 |
| Som van termen 1 t/m n | =ALS(B2=1;B1*B3;B1*(1-B2^B3)/(1-B2)) |
| Eerste term a | 100 |
| Reden r | 0,5 |
| Som als je eindeloos blijft optellen | =B1/(1-B2) |
In de formules betekent “B1” en “B2” “gebruik het getal in die cel”, is “*” vermenigvuldigen, “/” delen en “^” een macht (B2^(B3-1) is “de reden tot de macht (aantal termen − 1)”).
In de tweede tabel splitst ALS(B2=1; …) de gevallen: “als de reden 1 is, gebruik dan eerste term × aantal termen; gebruik anders de somformule” (bij een reden van 1 zou de noemer van de somformule 0 zijn).
In de eerste tabel staat bijvoorbeeld 1536 (term 10) in B4, in de tweede tabel staat 3069 (de som) in B4 en in de derde tabel staat 200 in B3. Vervang de invoercellen gewoon door je eigen getallen.
Berekenen met Google Spreadsheets
| Eerste term a | 3 |
| Reden r | 2 |
| Aantal termen n | 10 |
| n-de term | =B1*B2^(B3-1) |
| Eerste term a | 3 |
| Reden r | 2 |
| Aantal termen n | 10 |
| Som van termen 1 t/m n | =ALS(B2=1;B1*B3;B1*(1-B2^B3)/(1-B2)) |
| Eerste term a | 100 |
| Reden r | 0,5 |
| Som als je eindeloos blijft optellen | =B1/(1-B2) |
Berekenen met Python
first_term = 3 # eerste term
common_ratio = 2 # reden
number_of_terms = 10 # aantal termen
# n-de term = eerste term * reden tot de macht (n - 1)
nth_term = first_term * common_ratio ** (number_of_terms - 1)
# som van term 1 t/m n = eerste term * (1 - reden^n) / (1 - reden); bij reden 1: eerste term * n
if common_ratio == 1:
sum_of_terms = first_term * number_of_terms
else:
sum_of_terms = first_term * (1 - common_ratio ** number_of_terms) / (1 - common_ratio)
# de eerste 10 termen van de rij (om te controleren)
sequence = [first_term * common_ratio ** k for k in range(min(number_of_terms, 10))]
print(f"Eerste termen: {sequence}")
print(f"Term {number_of_terms}: {nth_term}")
print(f"Som van term 1 t/m {number_of_terms}: {sum_of_terms}")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
aₙ = a × rⁿ⁻¹
a_n = a r^{n-1}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>a</mi><mi>n</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<msup><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></msup>
</mrow>
</math>
a_n = a r^(n-1)
a*r^(n - 1)
an := a*r^(n - 1);
a_n = a*r^(n - 1);
a_n = ar^(n - 1)
Sₙ = a(1 − rⁿ) ÷ (1 − r)
S_n = \dfrac{a(1 - r^{n})}{1 - r} \quad (r \neq 1)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mi>n</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>−</mo>
<msup><mi>r</mi><mi>n</mi></msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>−</mo>
<mi>r</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
S_n = (a(1 - r^n))/(1 - r)
a*(1 - r^n)/(1 - r)
Sn := a*(1 - r^n)/(1 - r);
S_n = a*(1 - r^n)/(1 - r);
S_n = a(1 - r^n)/(1 - r)
Sₙ = a × n
S_n = a n \quad (r = 1)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mi>n</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</math>
S_n = a n
a*n
Sn := a*n;
S_n = a*n;
S_n = an
S = a ÷ (1 − r)
S = \dfrac{a}{1 - r} \quad (|r| < 1)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>a</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>−</mo>
<mi>r</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
S = a/(1 - r)
a/(1 - r)
S := a/(1 - r);
S = a/(1 - r);
S = a/(1 - r)
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een assistent voor berekeningen met meetkundige rijen. Voer de volgende berekeningen uit door echt Python-code te draaien en baseer je antwoord alleen op de getallen uit de uitvoer (geef geen antwoord door hoofdrekenen of gokken). Bereken de n-de term met a_n = a × r^(n-1), de som met S_n = a(1 - r^n)/(1 - r) (S_n = a × n als r = 1) en de som van de oneindige meetkundige reeks met S = a/(1 - r) als |r| < 1. 1. Term 10 en de som van term 1 t/m 10 van de meetkundige rij met eerste term 3 en reden 2 2. Term 6, de som van term 1 t/m 6 en de som als je eindeloos blijft optellen, voor de meetkundige rij met eerste term 100 en reden 0,5 3. Term 6 en de som van term 1 t/m 6 van de meetkundige rij met eerste term 3 en reden -2 Laat de formules zien die je hebt gebruikt en de getallen uit de uitvoer.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig