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Cómo derivar la fórmula de la suma de esta serie finita: $\sum_{n=M}^N a^n$

Me gustaría saber cómo llegar al siguiente resultado que mi profesor escribió en la pizarra. No explicaron cómo se hizo. Tampoco estoy seguro de cómo se llama esta serie. ¿Es quizás una serie de potencias?

$$N>M :\sum_{n=M}^N a^n = \frac{a^M-a^1a^n}{1-a},a\neq1$$ $$N>M: \sum_{n=M}^N a^n = N-M+1,a=1$$

Estoy bastante perdido ya que mi profesor sólo escribió las fórmulas anteriores sin ninguna derivación. ¿Puede alguien ayudarme a entender por qué son ciertas? Gracias.

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gimusi Puntos 1255

El primero puede derivarse mediante la serie geométrica

$$\sum_{n=M}^N a^n =\sum_{n=0}^N a^n-\sum_{n=0}^{M-1} a^n $$

la segunda es simplemente

$$\sum_{n=M}^N 1 $$

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