abacusMathematik für Biowissenschaften
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Kapitel I · Folien 24–25, 30–31

Geometrische Folge

Jeder Wert ist das a-fache des vorigen.

Vorschriftxn+1\displaystyle x_{n+1}=\displaystyle =a xn\displaystyle \htmlData{param=a}{a}\,x_nStartx0\displaystyle x_0=\displaystyle =5\displaystyle \htmlData{param=x0}{5}Lösungxn\displaystyle x_n=\displaystyle =an x0\displaystyle \htmlData{param=a}{a}^{n}\,\htmlData{param=x0}{x_0}Parameter / Werte
n = 25 /

Worum es geht

Bei vielen Vorgängen in der Biologie ändert sich eine Größe nicht um einen festen Betrag, sondern um einen festen Anteil: Eine Population wächst jedes Jahr um 10 %, ein Medikament wird jede Stunde zu einem Fünftel abgebaut. Dann wird in jedem Schritt mit demselben Faktor aa multipliziert:

xn+1=a xn,alsoxn=an x0.x_{n+1} = a\,x_n , \qquad \text{also} \qquad x_n = a^n\,x_0 .

Das ist eine geometrische Folge. Im Bild zeigt der Pfeil ⋅a\cdot a den ersten Schritt von x0x_0 zu x1x_1. Ob die Folge wächst, schrumpft oder hin und her springt, hängt allein an aa:

  • a>1a > 1: sie wächst immer schneller,
  • 0<a<10 < a < 1: sie schrumpft gegen 00,
  • a<0a < 0: das Vorzeichen wechselt in jedem Schritt.

Im Applet

Ziehen Sie x0x_0 und den Punkt x1x_1. So stellen Sie a=x1/x0a = x_1 / x_0 ein. Mit dem Schalter „log“ wird aus jeder geometrischen Folge eine Gerade.