Nieskończony ciąg geometryczny (an) jest określony dla każdej liczby naturalnej n≥1. Suma wszystkich wyrazów ciągu (an) o numerach nieparzystych jest równa 16, tj.
a1+a3+a5+…=16
Ponadto a1+a3=25⋅a2.
Wyznacz wzór ogólny na n-ty wyraz ciągu (an). Zapisz obliczenia.
Czy Twoja odpowiedź jest poprawna?
Poprawna odpowiedź
an=12⋅(21)n−1
Rozwiązania zadań o trudności 3 i wyższej są dostępne w planie Premium
Odblokuj pełne rozwiązania krok po kroku dla wszystkich zadań.
Ciąg (an) jest określony dla każdej liczby naturalnej n≥1. Suma n początkowych wyrazów tego ciągu wyraża się wzorem Sn=n2+2n dla każdej liczby naturalnej n≥1.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Ciąg arytmetyczny (an) jest określony dla każdej liczby naturalnej n≥1. Trzeci wyraz tego ciągu jest równy (−1), a suma piętnastu początkowych kolejnych wyrazów tego ciągu jest równa (−165).
Trzeci wyraz ciągu to różnica sumy trzech początkowych wyrazów i sumy dwóch początkowych wyrazów:
a3=S3−S2
Obliczamy obie sumy z podanego wzoru:
S3=32+2⋅3=9+6=15S2=22+2⋅2=4+4=8
Zatem trzeci wyraz ciągu jest równy:
a3=15−8=7
A.3
B.9
C.352
D.27
A. 3
W ciągu geometrycznym wyraz a5 wyraża się przez wyraz a2 i iloraz q w następujący sposób:
a5=a2⋅q3
Podstawiamy dane wartości:
54=2⋅q3
Rozwiązujemy równanie:
q3=27q=3
FP
Obliczamy pierwsze kilka wyrazów ciągu:
a1=3⋅(−1)+10=7,a2=3⋅1+10=13,a3=3⋅(−1)+10=7
Sprawdzamy iloraz między kolejnymi wyrazami:
a1a2=713,a2a3=137
Ilorazy są różne, więc ciąg NIE jest geometryczny — pierwsze stwierdzenie jest fałszywe (F).
Ciąg jest naprzemienny: dla n nieparzystych an=7, dla n parzystych an=13. Wśród ośmiu początkowych wyrazów są po cztery wyrazy każdego rodzaju, więc suma wynosi:
4⋅7+4⋅13=28+52=80
Otrzymana suma jest równa 80, więc drugie stwierdzenie jest prawdziwe (P).
B.(−1)
C.1
D.4
D. 4
W ciągu arytmetycznym środkowy wyraz jest średnią arytmetyczną wyrazów skrajnych:
2(4+2m)=5m+m
Rozwiązujemy równanie:
8+4m=6m8=2mm=4
A2
Ponieważ ciąg jest arytmetyczny, środkowy wyraz jest średnią arytmetyczną wyrazów skrajnych:
2⋅4=(2m−5)+9
Rozwiązujemy równanie:
8=2m+42m=4m=2
Podstawiamy m=2 do pierwszego wyrazu ciągu: 2m−5=−1, więc ciąg to (−1,4,9). Wyrazy rosną, więc ciąg jest rosnący.
PF
Obliczamy pierwszy i trzeci wyraz ciągu:
a1=(−1)1⋅(1−5)=4,a3=(−1)3⋅(3−5)=2
Wyraz a1=4 jest rzeczywiście dwa razy większy od wyrazu a3=2, więc pierwsze stwierdzenie jest prawdziwe (P).
Obliczamy drugi wyraz ciągu:
a2=(−1)2⋅(2−5)=−3
Ponieważ a2=−3<0, nie wszystkie wyrazy ciągu są dodatnie – drugie stwierdzenie jest fałszywe (F). Dodatkowo wyrażenie (−1)n jest zawsze ujemne dla nieparzystych n i dodatnie dla parzystych, więc od pewnego momentu ten ciąg będzie zmieniał znak z plusa na minus co wyraz.
B2
Ponieważ ciąg jest geometryczny, kwadrat środkowego wyrazu jest równy iloczynowi wyrazów skrajnych:
62=12⋅(2m−1)
Rozwiązujemy równanie:
36=24m−1224m=48m=2
Iloraz ciągu wynosi q=126=21. Ponieważ 0<q<1, a wszystkie wyrazy ciągu są dodatnie, ciąg jest malejący.
A.151
B.272
C.814
D.2438
C. 814
Obliczamy iloraz ciągu geometrycznego:
q=a2a3=6191=96=32
Piąty wyraz obliczamy, mnożąc a3 dwukrotnie przez iloraz:
a5=a3⋅q2=91⋅(32)2=91⋅94=814
A.3
B.7
C.50
D.100
C. 50
Sprawdzamy, jakie wartości przyjmuje wyrażenie (−1)n+1 w zależności od parzystości n. Dla n nieparzystego wykładnik n+1 jest parzysty, więc (−1)n+1=1, a dla n parzystego wykładnik n+1 jest nieparzysty, więc (−1)n+1=−1. Zatem:
an=⎩⎨⎧2⋅1+5=72⋅(−1)+5=3gdy n nieparzystegdy n parzyste
Wśród dziesięciu początkowych wyrazów jest pięć wyrazów nieparzystych (równych 7) i pięć parzystych (równych 3). Obliczamy sumę:
S=5⋅7+5⋅3=35+15=50
FF
Kolejne wyrazy ciągu to na przemian 7 i 3:
a1=7,a2=3,a3=7,a4=3,…
Wyrazy nie są coraz mniejsze (rosną i maleją naprzemiennie), więc ciąg nie jest malejący — pierwsze stwierdzenie jest fałszywe (F).
Sprawdzamy, czy iloraz kolejnych wyrazów jest stały:
a1a2=73=37=a2a3
Ilorazy są różne, więc ciąg nie jest geometryczny — drugie stwierdzenie jest fałszywe (F). Odpowiedź: FF.
A.(−47)
B.52
C.61
D.67
C. 61
Obliczamy różnicę ciągu arytmetycznego:
r=a2−a1=13−7=6
Korzystamy ze wzoru na n-ty wyraz ciągu arytmetycznego:
a10=a1+9r=7+9⋅6=7+54=61
r=−2
Rozwiązania zadań o trudności 3 i wyższej są dostępne w planie Premium
Odblokuj pełne rozwiązania krok po kroku dla wszystkich zadań.