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¿Una fórmula de suma de potencias? (Sólo estaba jugando, no sé si esto es correcto)

Para que sirva de referencia, sólo soy un estudiante de secundaria, que no sabe muchas cosas de matemáticas. Pero me di cuenta de un patrón en los números binarios donde, si tienes todos los unos que es uno menos que si tienes el siguiente valor (por ejemplo $1111$ es $1$ menos de $10000$ - por definición). He generalizado esto para que sea una suma de base $2$ a $n$ y creó una suma muy simple: $$\sum_{k=0}^{n} 2^k = 2^{n+1} - 1$$ Esto era bastante simple, y era bastante obvio. Intenté generalizar y se me ocurrió lo siguiente:

$$\sum_{k=0}^{n} a^k = \frac{a^{n+1}-1}{a-1}$$

No estoy seguro de que esto sea realmente correcto, ya que sólo estaba jugando. Si es correcto puede alguien remitirme a la prueba oficial.

Gracias

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5xum Puntos 41561

Tienes razón ¡! ¡Bien hecho!

Para una práctica adicional, le animo a que intente y probar la igualdad que has encontrado, antes de buscarla en Internet.

Hay dos formas de demostrar la afirmación. Tradicionalmente, uno definiría $$S=\sum_{k=0}^n a^k$$ y luego observar el valor de $$aS - S.$$

Sin embargo, según tu razonamiento, te aconsejo que mires cómo es la suma en base $a$ . ¿Qué es lo que $a^n$ en la base $a$ ?

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