Dany jest nieskończony rosnący ciąg arytmetyczny (a_n), dla n ≥ 1, taki, że a₅=18. Wyrazy a₁, a₃ oraz a₁₃ tego ciągu są odpowiednio pierwszym, drugim i trzecim wyrazem pewnego ciągu geometrycznego. Wyznacz wzór na n-ty wyraz ciągu (a_n).
Rozwiązanie krok po kroku
Zgodne z metodyką CKEPrawidłowa odpowiedź: a_n=4n-2
Krok 1. Wyrazy ciągu w zależności od różnicy r.
Ponieważ a₅=18:
a₁ =a₅-4r=18-4r a₃ =a₅-2r=18-2r a₁₃ =a₅+8r=18+8r
Krok 2. Zastosowanie własności ciągu geometrycznego.
Trzy liczby tworzą ciąg geometryczny, gdy kwadrat środkowej jest równy iloczynowi skrajnych:
(18-2r)²=(18-4r)(18+8r)
324-72r+4r²=324+72r-32r²
36r²-144r=0
36r(r-4)=0
Stąd r=0 lub r=4.
Krok 3. Wybór różnicy i wzór na n-ty wyraz.
Ciąg (a_n) jest rosnący, więc r > 0 i r=4. Wtedy a₁=18-4 · 4=2 oraz:
a_n =a₁+(n-1)r=2+4(n-1) =4n-2
Wyrazy a₁=2, a₃=10, a₁₃=50 rzeczywiście tworzą ciąg geometryczny o ilorazie 5.
Odpowiedź: a_n=4n-2.
Ciągi: Ciąg arytmetyczny i geometryczny, wzór ogólny i rekurencyjny, suma początkowych wyrazów oraz zadania o procencie składanym.