וידאו · סדרות

ב13. סדרה הנדסית סכום סדרה פתרון תרגיל הוכחת סדרה הנדסית בעזרת סכום

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

293 פריטים · 19 נושאים0%

סיכום שיעור

  • לימוד הוכחה שסדרה היא הנדסית באמצעות סכום סדרה, כולל מציאת אגף הסדרה והוכחת יחס קבוע בין איבריה.
  • להבין כיצד למצוא את האיבר a_n מסכום הסדרה S_n
  • להוכיח שסדרה היא הנדסית ע"י הצבת נוסחאות והצבעה על מנה קבועה
  • לתרגל הצבה של n ו-n-1 בנוסחאות ולפתור משוואות בצורה אלגברית
  • הסבר בנושא סכום סדרה ואיבריה: הסבר כיצד ניתן למצוא את האיבר a_n מתוך סכום הסדרה S_n על ידי חיסור S_n - S_{n-1} והצבה של n-1 במקום n.
  • הוכחת הנדסיות הסדרה: הוכחה שסדרה היא הנדסית על ידי הוכחת קיום מנה קבועה בין האיברים בסדרה.

תרגול קצר

מצא את האיבר a_n מתוך סכום הסדרה

רמת קושי: קל

ממתין

נתונה סדרה שסכומה עד האיבר ה-n הוא S_n = 2 כפול 3^n חלקי 3. מצא את הנוסחה לאיבר a_n והראה שהיא מתאימה לאיבר בסדרה הנדסית.

סדרהסדרה הנדסיתסכום סדרה

רמז: השתמש בנוסחה a_n = S_n - S_{n-1} והציב את n-1 בכל מקום ולפשט.

פתרון מלא

תשובה סופית: a_n = \frac{4}{3} \cdot 3^{n-1}

תחילה מציבים n-1 בנוסחה של S_n: S_{n-1} = 2 כפול 3^{n-1} חלקי 3. כעת a_n = S_n - S_{n-1} = 2 כפול 3^n חלקי 3 פחות 2 כפול 3^{n-1} חלקי 3. מפשטים: a_n = 2 על 3 כפול 3^n פחות 2 על 3 כפול 3^{n-1} = 2 כפול 3^{n-1} כפול (3/3 - 1/3) = 2 כפול 3^{n-1} כפול (2/3) = 4 כפול 3^{n-1} חלקי 3, או 4 שליש כפול 3^{n-1}. בדיקה שהסדרה היא הנדסית נעשית על ידי חישוב המנה בין איברים עוקבים.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון תרגיל: הוכחת סדרה הנדסית דרך סכום סדרה

מציאת a_n מהסכום והוכחת הנדסיות הסדרה

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא נוסחה עבור a_n / הוכחה שהסדרה הנובעת היא הנדסית

  2. נתון 1

    נתון 1

    S_n = 2 כפול 3^n חלקי 3
  3. רעיון

    הרעיון המרכזי

    נמצא את a_n מהגדרת סכום הסדרה ונחשב את המנה בין איברים עוקבים כדי להראות שהסדרה הנדסית.

  4. נוסחה

    מחליפים בכל מקום n ב-n-1 בנוסחה של S_n כדי לקבל S_{n-1}.

    S_n-1 = 2 * 3^(n-1) / 3S_n-1 = 2 כפול 3^(n-1) חלקי 3S_n-1 = (2 * 3^(n-1))/(3)
  5. משוואה

    נרשום את הנוסחה לסכום עד n: S_n = 2 כפול 3^n חלקי 3.

    נרשום את הנוסחה לסכום עד n: S_n = 2 כפול 3^n חלקי 3.

  6. פישוט

    a_n = S_n - S_{n-1} מחשבים ומפשטים לביטוי אלגברי פשוט.

    a_n = S_n - S_{n-1} מחשבים ומפשטים לביטוי אלגברי פשוט.

    a_n = 2*3^n/3 - 2*3^(n-1)/3 = 4/3 * 3^(n-1)a_n
  7. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    בודקים מספר ערכי n ומוודאים שהיחס נשאר 3.

  8. בדיקה

    בדיקה קצרה

    • הבין מהי הגדרת a_n מסכום סדרה
    • הציב נכונה n-1 בנוסחת הסכום
    • זהירות: אי-הצבה נכונה של n-1 בנוסחה S_{n-1}

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הגדרת סכום הסדרה

מה עושים

נרשום את הנוסחה לסכום עד n: S_n = 2 כפול 3^n חלקי 3.

למה

זו הנוסחה הנתונה שממנה נוכל למצוא את a_n.

הסכום הסידורי נתון ומייצג את סך הערכים עד האיבר ה-n.

2

בחירת שיטה

מציאת a_n

מה עושים

אחשב a_n כאיבר ההפרש בין S_n ל-S_{n-1} לפי a_n = S_n - S_{n-1}.

למה

כך משיגים את איבר הסדרה מהסכום הכולל עד n.

נוסחה / הצבה

a_n = S_n - S_n-1

חשוב להכיר את יחס בין סכום הסדרה לאיבריה.

3

פתרון

הצבת n-1 בנוסחת הסכום

מה עושים

מחליפים בכל מקום n ב-n-1 בנוסחה של S_n כדי לקבל S_{n-1}.

למה

כך ניתן לכתוב את S_{n-1} בברור כדי לחסר מסכום S_n.

נוסחה / הצבה

S_n-1 = 2 * 3^(n-1) / 3S_n-1 = 2 כפול 3^(n-1) חלקי 3S_n-1 = (2 * 3^(n-1))/(3)

הצבה נכונה של n-1 חיונית לפתרון.

4

פתרון

חישוב a_n

מה עושים

a_n = S_n - S_{n-1} מחשבים ומפשטים לביטוי אלגברי פשוט.

למה

כך מתקבלת נוסחה מפושטת לאיבר a_n.

נוסחה / הצבה

a_n = 2*3^n/3 - 2*3^(n-1)/3 = 4/3 * 3^(n-1)a_n= (2 * 3^n)/(3)- (2 * 3^(n-1))/(3)= (4)/(3) * 3^(n-1)

הוצאת גורם משותף עוזרת לפישוט.

5

בחירת שיטה

בדיקת הנדסיות הסדרה

מה עושים

נחשב את המנה q = a_n / a_{n-1} ונראה שהיא קבועה.

למה

קיום מנה קבועה מראה שהסדרה היא הנדסית.

נוסחה / הצבה

q = a_n / a_(n-1) = (4/3 * 3^(n-1)) / (4/3 * 3^(n-2)) = 3q = a_n / a_n-1 = (4/3 * 3^(n-1))/(4/3 * 3^(n-2)) = 3q= (a_n)/(a_n-1)= ((4)/(3) 3^(n-1))/((4)/(3) 3^(n-2))

יחס קבוע של 3 מראה שהסדרה הנדסית.

6

בדיקה

בקרה מספרית

מה עושים

בודקים מספר ערכי n ומוודאים שהיחס נשאר 3.

למה

בדיקה זו מחזקת את נכונות ההוכחה האלגברית.

למשל a_1=3, a_2=12, a_3=36, יחס a_2/a_1=4, יחס a_3/a_2=3, כדאי לוודא לפי הנוסחה או לשים לב לדיוק.

השתמשו במחשבונים או בדיקת ערכים ידנית.

פתרונות כלליים

  • מצא את האיבר a_n מתוך סכום הסדרה: תחילה מציבים n-1 בנוסחה של S_n: S_{n-1} = 2 כפול 3^{n-1} חלקי 3. כעת a_n = S_n - S_{n-1} = 2 כפול 3^n חלקי 3 פחות 2 כפול 3^{n-1} חלקי 3. מפשטים: a_n = 2 על 3 כפול 3^n פחות 2 על 3 כפול 3^{n-1} = 2 כפול 3^{n-1} כפול (3/3 - 1/3) = 2 כפול 3^{n-1} כפול (2/3) = 4 כפול 3^{n-1} חלקי 3, או 4 שליש כפול 3^{n-1}. בדיקה שהסדרה היא הנדסית נעשית על ידי חישוב המנה בין איברים עוקבים.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.