Ciągi liczbowe. - oznacza, że a(1) = a 1, a(2) = a 2, a(n) = a n a 1, a 2, a 3, a 4,... a n a(n) a n

Podobne dokumenty
7. CIĄGI. WYKŁAD 5. Przykłady :

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

a 1, a 2, a 3,..., a n,...

S n = a 1 1 qn,gdyq 1

Dany jest ciąg określony wzorem dla. Oblicz i. Piąty wyraz ciągu określonego wzorem, gdzie jest równy A) 1 B) 5 C) 10 D) 0,5.

Wykład 7. Informatyka Stosowana. 21 listopada Informatyka Stosowana Wykład 7 21 listopada / 27

Ciągi liczbowe wykład 3

WZÓR OGÓLNY CIĄGU GEOMETRYCZNEGO

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA III ZAKRES ROZSZERZONY (90 godz.) , x

Matematyka I. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr zimowy 2018/2019 Wykład 3

Finanse i Rachunkowość studia niestacjonarne Wprowadzenie do teorii ciągów liczbowych (treść wykładu z 21 grudnia 2014)

BAZA ZADAŃ KLASA 2 TECHNIKUM FUNKCJA KWADRATOWA

E-learning - matematyka - poziom rozszerzony. Ciągi liczbowe. Ciąg arytmetyczny i ciąg geometryczny. Materiały merytoryczne do kursu

Ciąg monotoniczny. Autorzy: Katarzyna Korbel

CIĄGI wiadomości podstawowe

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI MODUŁ 9 Zadania ciągi

WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE

Ciągi. Kurs matematyki w Oratorium (

Ciąg Fibonacciego jako szczególny przykład ciągu określonego rekurencyjnie. Przykłady rekurencji w informatyce

Matematyka podstawowa V. Ciągi

Technikum Nr 2 im. gen. Mieczysława Smorawińskiego w Zespole Szkół Ekonomicznych w Kaliszu

Przykładami ciągów, które Czytelnik dobrze zna (a jeśli nie, to niniejszym poznaje), jest ciąg arytmetyczny:

Uczeń: -podaje przykłady ciągów liczbowych skończonych i nieskończonych oraz rysuje wykresy ciągów

Matematyka. Justyna Winnicka. Na podstawie podręcznika Matematyka. e-book M. Dędys, S. Dorosiewicza, M. Ekes, J. Kłopotowskiego.

Tematyka do egzaminu ustnego z matematyki. 3 semestr LO dla dorosłych

MATEMATYKA I SEMESTR WSPIZ (PwZ) 1. Ciągi liczbowe

MATEMATYKA WYKAZ UMIEJĘTNOŚCI WYMAGANYCH NA POSZCZEGÓLNE OCENY DLA KLASY DRUGIEJ

Wymagania edukacyjne, kontrola i ocena. w nauczaniu matematyki w zakresie. podstawowym dla uczniów technikum. część II

Klasa 1 technikum. Poniżej przedstawiony został podział wymagań na poszczególne oceny szkolne:

Matematyka i Statystyka w Finansach. Rachunek Różniczkowy

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, lato 2012/13. Czwartek 28 marca zaczynamy od omówienia zadań z kolokwium nr 1.

Czym jest ciąg? a 1, a 2, lub. (a n ), n = 1,2,

Wymagania edukacyjne z matematyki w XVIII Liceum Ogólnokształcącym w Krakowie, zakres podstawowy. Klasa 1

ZADANIE 1 Ciag (a n ), gdzie n 1, jest rosnacym ciagiem geometrycznym. Wyznacz wartość największa 2xa 6 a 2 a 4 a 3 x 2 a 3 a 6. ZADANIE 2 ZADANIE 3

MATeMAtyka 1. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych. Zakres podstawowy i rozszerzony Klasa pierwsza

MATEMATYKA WYKAZ UMIEJĘTNOŚCI WYMAGANYCH NA POSZCZEGÓLNE OCENY DLA KLASY PIERWSZEJ

Skrypt 16. Ciągi: Opracowanie L6

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W 3 LETNIM LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM

WYMAGANIA EDUKACYJNE KLASA I Pogrubieniem oznaczono wymagania, które wykraczają poza podstawę programową dla zakresu podstawowego.

Matematyka wykaz umiejętności wymaganych na poszczególne oceny

Arytmetyka. Działania na liczbach, potęga, pierwiastek, logarytm

Blok V: Ciągi. Różniczkowanie i całkowanie. c) c n = 1 ( 1)n n. d) a n = 1 3, a n+1 = 3 n a n. e) a 1 = 1, a n+1 = a n + ( 1) n

1 + x 1 x 1 + x + 1 x. dla x 0.. Korzystając z otrzymanego wykresu wyznaczyć funkcję g(m) wyrażającą liczbę pierwiastków równania.

Złota liczba. Zajęcia matematyczno przyrodnicze w Szkole Podstawowej w Antolce

Wymagania edukacyjne z matematyki dla klasy I gimnazjum wg programu Matematyka z plusem

WYKŁAD Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ I. dr. Elżbieta Kotlicka. Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki

Granice ciągów liczbowych

MATeMAtyka cz.1. Zakres podstawowy

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI dla klasy I ba Rok szk. 2012/2013

I V X L C D M. Przykłady liczb niewymiernych: 3; 2

Wymagania edukacyjne z matematyki

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2013/14. Czwartek 21 listopada zaczynamy od omówienia zadań z kolokwium nr 2.

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 1 zakres podstawowy 1. LICZBY RZECZYWISTE

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2014/15

Zajęcia nr 1 (1h) Dwumian Newtona. Indukcja. Zajęcia nr 2 i 3 (4h) Trygonometria

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny z matematyki w klasie I poziom rozszerzony

Wymagania dla kl. 1. Zakres podstawowy. podaje przykłady liczb pierwszych, parzystych i nieparzystych cechy podzielności liczb naturalnych

Rekurencja. Przygotowała: Agnieszka Reiter

LICZBY - Podział liczb

Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu. Egzamin wstępny z matematyki

KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W OPARCIU O PODSTAWĘ PROGRAMOWĄ I PROGRAM NAUCZANIA MATEMATYKA 2001 DLA KLASY DRUGIEJ

Plan wynikowy z wymaganiami edukacyjnymi z matematyki w zakresie podstawowym dla klasy 1 zsz Katarzyna Szczygieł

WYMAGANIA EDUKACYJNE - matematyka - poziom rozszerzony Dariusz Drabczyk

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny branżowa szkoła I stopnia klasa 1 po gimnazjum

1. LICZBY RZECZYWISTE. Uczeń otrzymuje ocenę dopuszczającą, jeśli:

Zbiór liczb rzeczywistych, to zbiór wszystkich liczb - wymiernych i niewymiernych. Zbiór liczb rzeczywistych oznaczamy symbolem R.

Technikum Nr 2 im. gen. Mieczysława Smorawińskiego w Zespole Szkół Ekonomicznych w Kaliszu

Funkcja liniowa - podsumowanie

FUNKCJA I JEJ WŁASNOŚCI

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2012/13

4. Postęp arytmetyczny i geometryczny. Wartość bezwzględna, potęgowanie i pierwiastkowanie liczb rzeczywistych.

Logarytmy. Funkcje logarytmiczna i wykładnicza. Równania i nierówności wykładnicze i logarytmiczne.

Znaleźć wzór ogólny i zbadać istnienie granicy ciągu określonego rekurencyjnie:

Ciagi liczbowe wykład 4

ZAKRES PODSTAWOWY CZĘŚĆ II. Wyrażenia wymierne

d) a n = e) a n = n 3 - n 2-16n + 16 f) a n = n 3-2n 2-50n +100

FUNKCJE. Rozwiązywanie zadań Ćw. 1-3 a) b) str Ćw. 5 i 6 str. 141 dodatkowo podaj przeciwdziedzinę.

ROZKŁAD MATERIAŁU DO II KLASY LICEUM (ZAKRES ROZSZERZONY) A WYMAGANIA PODSTAWY PROGRAMOWEJ.

Oznaczenia: K wymagania konieczne; P wymagania podstawowe; R wymagania rozszerzające; D wymagania dopełniające; W wymagania wykraczające

Funkcje: wielomianowa, wykładnicza, logarytmiczna wykład 2

(x 1), 3 log 8. b) Oblicz, ile boków ma wielokat wypukły, w którym liczba przekatnych jest pięć razy większa od liczby boków.

WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY

Wymagania na ocenę dopuszczającą z matematyki klasa I Matematyka - Babiański, Chańko-Nowa Era nr prog. DKOS /02

PYTANIA TEORETYCZNE Z MATEMATYKI

Tematy: zadania tematyczne

Zakres na egzaminy poprawkowe w r. szk. 2013/14 /nauczyciel M.Tatar/

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI / POZIOM PODSTAWOWY /

FUNKCJE. 1. Podstawowe definicje

Próbny egzamin z matematyki dla uczniów klas II LO i III Technikum. w roku szkolnym 2012/2013

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA I GIMNAZJUM Małgorzata Janik

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE DRUGIEJ LICEUM

Szczegółowe wymagania edukacyjne na poszczególne oceny dla klasy I gimnazjum

MATeMAtyka 1. Plan wynikowy: Zakres podstawowy i rozszerzony

MATEMATYKA e - pokazy dla szkół ponadgimnazjalnych w zakresie rozszerzonym

WSTĘP DO ANALIZY I ALGEBRY, MAT1460

Przedmiotowe zasady oceniania i wymagania edukacyjne z matematyki dla klasy drugiej gimnazjum

Funkcje - monotoniczność, różnowartościowość, funkcje parzyste, nieparzyste, okresowe. Funkcja liniowa.

Wymagania dla klasy siódmej. Treści na 2 na 3 na 4 na 5 na 6 Uczeń: Uczeń: Uczeń: Uczeń: Uczeń: DZIAŁ 1. LICZBY

ZESPÓŁ SZKÓŁ W OBRZYCKU

Transkrypt:

Ciągi liczbowe Spis treści Ciąg liczbowy Ciąg liczbowy skończony Ciąg liczbowy nieskończony Przykłady i sposoby określania ciągu, suma n początkowych wyrazów ciągu Suma n początkowych, kolejnych wyrazów ciągu arytmetycznego wyraża się wzorem: Sposoby określenia ciągu Ciąg Fibonacciego Ciąg arytmetyczny Definicja ciągu arytmetycznego Wzór rekurencyjny ciągu arytmetycznego Procent prosty Wzory dotyczące ciągu arytmetycznego Obliczenie r na podstawie dowolnych 2 wyrazów ciągu Liczby naturalne - dzielenie przez liczbę naturalną i reszta ciąg arytmetyczny Suma n początkowych wyrazów ciągu arytmetycznego Przykłady sum początkowych liczb naturalnych Podsumowanie wzory dla ciągu arytmetycznego Ciąg geometryczny Ciąg geometryczny można określić wzorem rekurencyjnym Ciąg naprzemianległy Suma n początkowych wyrazów ciągu geometrycznego Wzory dla ciągu geometrycznego podsumowanie Ciąg liczbowy Ciąg jest to funkcja, której dziedziną jest zbiór liczb naturalnych dodatnich N + - ciąg liczbowy nieskończony lub jego skończony podzbiór początkowy (1, 2, n) ciąg liczbowy skończony n-elementowy. Terminu ciąg bez dalszego określenia używamy w znaczeniu ciąg nieskończony. Ciąg liczbowy skończony funkcja określona w zbiorze liczb {1, 2, n} o wartościach w zbiorze liczb rzeczywistych. Najczęściej funkcje będące ciągami oznaczamy małymi literami alfabetu łacińskiego: a, b, c, d. Zapisy a(n), b(n), c(n), d(n) oznaczają funkcje a, b, c, d, zmiennej n, gdzie n jest liczbą naturalną dodatnią. Przyjęto poniższe oznaczenia dla opisu funkcji, które są ciągami: a(n) = a n - oznacza, że a(1) = a 1, a(2) = a 2, a(n) = a n a 1, a 2, a 3, a 4,... a n a(n) a n - oznacza wartości funkcji nazywane wyrazami ciągu liczbowego - oznacza wzór na wyraz n-ty ciągu lub wyraz ogólny ciągu, lub wzór ciągu, inaczej wzór funkcji a zmiennej n (a 1, a 2, a n-1, a n ) lub (a n ) - oznacza ciąg a n Przykłady: 1) Kolejne liczby naturalne 2-cyfrowe 10, 11, 12,.. 98, 99 tworzą skończony ciąg liczbowy (10, 11, 12, 99), w którym:

a 1 = 10, a 2 = 11, a3 = 12, a 89 = 98, a 90 = 99, czyli a n = n +9, gdzie n {1, 2, 99} 2) (an) = (4, 7, 10, 13, 16, 19) a1= 4, a2 = 7, a3 = 10, a4 = 13, a5 = 16, a6 = 19 a1 = 4, a n = a n-1 + 3 ( lub a n+1 = a n +3), n {1, 10} a n = a1+3*(n-1) Ciąg liczbowy nieskończony funkcja a określona na zbiorze liczb naturalnych dodatnich N +, o wartościach w zbiorze liczb rzeczywistych R o oznaczamy (an) lub (a 1, a 2, a 3, ) N przykład kolejne liczby naturalne 1, 2, 3, tworzą nieskończony ciąg liczbowy (a n ), w którym n-ty wyraz ciągu a n określony jest wzorem a n = n a1, a2, a3,. kolejne wyrazy ciągu (a n ) a n - n-ty wyraz ciągu a n Przykłady: 1) Pierwszy wyraz ciągu jest równy 5, a każdy następny jest 3 razy większy niż poprzedni: a1 = 5, a2 = 3*5 = 15, a3 = 3*15 = 45, a4 = 3*45 = 135 a1= 5, a n = 5*a n-1 a2 = 3*a1, a3= 3* 3*a1, a4 = 3 * 3*3*a1 a n = 3^(n-1)*5 = 3 (n-1) *a1 = 3 (n-1) *5 2) Obliczenie kolejnych przybliżeń liczby 2 według reguły Pitagorasa: P 1 = 3/2 P 2 = (3+2*2)/(3+2) = 7/5 ; P 3 = (7+2*5)/(7+5) = 17/12 P 4 = (17+2*12)/(17+12) = 41/29 P 5 = (41+2*29)/(41+29) P n = (L n-1 + 2*M n-1 )/(L n-1 + M n-1 ) Gdzie L n-1 - licznik przybliżenia P n-1, M n-1 mianownik przybliżenia P n-1 Przykłady i sposoby określania ciągu, suma n początkowych wyrazów ciągu Ciąg liczbowy można określić tak jak każdą funkcję, z tym, że jego dziedziną jest zbiór lub podzbiór liczb naturalnych. Ciąg uważa się za określony, jeżeli znamy przepis, według którego można wyznaczyć kolejne jego wyrazy. Prawo tworzenia wyrazów ciągu można podać w postaci przepisu słownego lub wzoru. Przykłady 1) Dn = {1, 2, 3, 4}; f(x) = 2x -1; x {1, 2, 3, 4}

2) Dn = {1, 2, 3, 4,.}; f(x) = 2x -1; x N + Wykres jak wyżej poszerzony o kolejne punkty: a n = 2n -1; n N +. Wykresem funkcji f, gdy x N + dodatnimi. jest zbiór punktów, których odcięte się liczbami naturalnymi 3) Wypisz 5 początkowych wyrazów ciągu, jeżeli jego n-ty wyraz określony jest wzorem: a n = -n 2 +1 a1 = -1 +1 = 0; a2 = -2^2 + 1 = -3; a3 = -9+1 = -8; a4 = -16+1 = -15; a5 = -25+1 = -24 (a n ) = (0, -3, -8, -15, -24) Wśród ciągów liczbowych można wyróżnić ciągi: rosnące, niemalejące, malejące, nierosnące, stałe. Jeżeli ciąg jest rosnący, niemalejący, malejący, nierosnący albo stały to taki ciąg jest monotoniczny. Suma n początkowych wyrazów ciągu Suma n początkowych wyrazów ciągu (an) jest wyrażenie: Sn = a 1 + a 2 + a 3 + a n-1 + an, gdzie n N +. S 1 = a 1 ; a 1 = S 1 S 2 = a 1 +a 2 = S 1 + a 2 a 2 = S 2 -S 1 S 3 = a 1 +a 2 +a 3 = S 2 +a 3 a 3 = S 3 -S 2... S n-1 = S n-1 + a n-1 a n-1 = S n-1 S n-2 S n = S n-1 + a n a n = S n S n-1, gdy n>=2 a n = S n S n-1

Sposoby określenia ciągu - podanie wyrazu ogólnego na n-ty wyraz ciągu, np. an = 4*n +3 - podanie wszystkich wyrazów ciągu, jeżeli jest to ciąg skończony, np. (7, 11, 15, 19, 23 ) - podanie wzoru na sumę jego n początkowych wyrazów, np. Sn = 4*(1+2+ n) +3*n = n*(2n+5) - podanie jego pierwszego wyrazu lub kilku początkowych wyrazów i reguły wyznaczania kolejnych wyrazów ciągu w zależności od poprzednich definicja rekurencyjna ciągu. np. { a1=7; a n+1 = a n + 4 Przykłady ciągów określonych wzorem rekurencyjnym i wzorem ogólnym - zamiana: Rekurencyjnie: { a1=7; { a n+1 = a n + 4 Wzór ogólny: a n = 4*n + 3 Rekurencyjnie: { a1 = -10; a n+1 = a n + 9 Wzór ogólny: a n = 9n 19 Wzór ogólny: a n = n 2-2 Wzór rekurencyjny ciągu (a n ): { a 1 = -1; a n+1 = a n + 2n +1; n N + Ciąg Fibonacciego: Ciąg liczbowy Fibonacciego ciąg liczb naturalnych określony rekurencyjnie w sposób następujący: a1= 1; a2 = 1; a3 = 2; a4 = 3; a5 = 5; a6 = 8; a7 = 13; a n = a n-2 a n-1 dla n >=2 a3 = a1 + a2 = 1 + 1 = 2; a4 = a2 + a3 = 1+2 =3; a5 = a3+ a4 = 2+3=5 itd. http://www.math.edu.pl/narzedzia.php?opcja=ciag-fibonacciego Spośród wszystkich ciągów liczbowych, które występują, jeden jest szczególnie interesujący. Ciąg ten zawdzięcza swoją nazwę matematykowi z Pizy, Leonardowi, który pod nazwiskiem Fibonacci wydał w 1202 roku słynną księgę Liber Abaci. Ojciec Leonarda nosił przydomek Bonacci, stąd syn został Fibonaccim (filius Bonacci - syn dobrotliwego) Liczby naturalne tworzące ciąg o takiej własności, że kolejny wyraz (z wyjątkiem dwóch pierwszych) jest sumą dwóch poprzednich nazywa się liczbami Fibonacciego i pojawiają się w tak wielu sytuacjach, że wydaje się to niemożliwe. Podstawowy ciąg liczb Fibonacciego to: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,... Każda liczba w ciągu jest sumą dwóch poprzednich (poza pierwszą i drugą). Mamy tu do czynienia z ciągiem rekurencyjnym. Ciąg liczbowy Fibonacciego jest pierwszym ze znanych ciągów tego rodzaju. W wyniku podzielenia każdej z liczb ciągu przez jej poprzednik otrzymuje się iloraz oscylujący wokół 1,618 - liczby złotego podziału. W miarę zwiększania się liczb zmniejszają się odchylenia od tej wartości. Dokładna wartość granicy jest złotą liczbą: Φ=5 +12=1,6180339887498948482... Liczby Fibonacciego można wyznaczyć ze wzoru:

Liczby Fibonacciego są więc sumami liczb z przekątnych w trójkącie Pascala. Ciąg Fibonacciego można odnaleľć w wielu aspektach przyrody, ciąg taki opisuje np. liczbę pędów rośliny jednostajnie przyrastającej w latach. W słoneczniku możemy zaobserwować dwa układy linii spiralnych, wychodzących ze środka. Liczba linii rozwijających się zgodnie z ruchem wskazówek zegara wynosi 55 i tylko 34 skręconych w przeciwną stronę. Takie same spirale można zaobserwować na wielu innych roślinach ( np. kalafior, ananas). Liczby spiral występujących w tych roślinach są kolejnymi liczbami Fibonacciego. Złotymi proporcjami wyznaczonymi na podstawie ciągu Fibonacciego posługiwał się w swoim malarstwie Leonardo da Vinci i Botticelli. W XX wieku ciąg Fibonacciego stosowany był także przez niektórych kompozytorów do proporcjonalnego porządkowania rytmu lub harmonii. Na ciągu Fibonacciego zbudowane jest między innymi Trio klarnetowe Krzysztofa Meyera. Złote proporcje wykorzystano także podczas wznoszenia piramidy Cheopsa w Gizie i Partenonu w Grecji. Ciąg arytmetyczny Wśród ciągów liczbowych wyróżniamy ciągi arytmetyczne i geometryczne Ciąg arytmetyczny różnica dwóch kolejnych wyrazów jest stała r = a n+1 a n a n+1 = a n+r Np. (5, 15, 25, 35, 45 ) (a1, (a1+r), (a1+2r), (a1+3r), ) a 2 = a1 + r, a3 = a 2 + r,... a n+1 = a n + r Definicja ciągu arytmetycznego Ciąg arytmetyczny ciąg liczbowy co najmniej trzywyrazowy, w którym każdy wyraz oprócz pierwszego, powstaje przez dodanie do wyrazu poprzedniego tej samej liczby r, zwanej różnicą ciągu arytmetycznego. a1 + r a2 +r a3 + r a4 +r Ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym gdy a n+1 = a n + r ; n N +, r R W ciągu arytmetycznym (a n ) różnica r jest określona wzorem: r = a n+1 - a n, gdzie n N +, Monotoniczność ciągu arytmetycznego zależy od różnicy r tego ciągu. Jeżeli różnica r jest liczbą dodatnią, to ciąg arytmetyczny jest ciągiem rosnącym; jeśli r jest liczbą ujemną, ciąg arytmetyczny jest ciągiem malejącym; jeśli r = 0 to ciąg arytmetyczny jest ciągiem stałym.

Wykresem ciągu arytmetycznego (an) jest zbiór odosobnionych punktów (n, a n ), gdzie n N +, leżących na prostej o równaniu y = a n Ciąg arytmetyczny można określić wzorem rekurencyjnym: { a 1 = a, gdzie a - pierwszy wyraz ciągu { a n+1 = a n + r, gdy n N + r - różnica ciągu arytmetycznego Procent prosty Procent prosty to sposób oprocentowania wkładu pieniężnego K, polegający na tym, że dochód w postaci odsetek nie jest doliczany do wkładu i nie procentuje wraz z nim w następnym okresie oszczędzania K wkład pieniężny (kapitał początkowy włożony) p stopa oprocentowania w każdym z okresów K 0 = K, K 1, K 2, K 3, K n wyrazy ciągu arytmetycznego o różnicy r, gdzie r = p/100 * K K n = K*(1+n*p/100), np. K 3 = K*(1+3*p/100) K n+1 = K n + p/100*k K + r K1 +r K2 +r Kn K1 = K*(1 + p/100) K2 = K*(1 + 2*p/100) K n K*(1 + n*p/100) Wzory dotyczące ciągu arytmetycznego Dla ciągu arytmetycznego o pierwszym wyrazie a 1 i różnicy r, wzór ogólny ma postać: a n = a 1 + (n-1)*r, n N + Stąd: r = (a n a 1 ) / (n-1) a 1 = a n (n-1)*r n - 1 = (a n a 1 )/r n = (a n a 1 )/r + 1 Jeżeli (an) jest ciągiem arytmetycznym, to każdy wyraz z wyjątkiem pierwszego i ostatniego (jeśli ciąg jest skończony) jest średnią arytmetyczną wyrazów z nim sąsiadujących: a n = (a n-1 + a n+1 ) / 2 Ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym wtedy i tylko wtedy, gdy dla każdej liczby naturalnej n, nie mniejszej niż 2, spełniony jest warunek: a n = (a n-1 + a n+1 ) / 2 Obliczenie r na podstawie dowolnych 2 wyrazów ciągu Dane a k, a m (k > m) Stąd: a k = a 1 + (k-1)*r a m = a1 + (m-1)*r

a k a m = (k-1)*r (m-1)*r = r*(k-1 m +1) = r*(k-m) (k-m)*r = a k a m a k - a m = (k - m)*r r = (a k a m )/(k-m) Dwa dowolne wyrazy a k = a m + (k - m) * r np. a 20 = a 10 + (20-10)*r stąd: r = (a k a m ) / (k - m) np. r = (a 20 a 10 ) / (20 10) a m = a k (k - m) * r np. a 10 = a 20 (20-10)*r k m = (a k a m ) / r np. 20 10 = (a 20 -a 10 )/r Liczby naturalne - dzielenie przez liczbę naturalną i reszta ciąg arytmetyczny Liczby naturalne a n, które przy dzieleniu przez liczbę naturalną k dają resztę p, tworzą ciąg arytmetyczny (a n ) o wyrazie a n = k*n + p Na przykład: a n = 3n+1, to (an) = (4, 7, 10, 13, ) a n = 4n + 3 to (an) = (7, 11, 15, 19, ) Suma n początkowych wyrazów ciągu arytmetycznego S n = a 1 + a 2 + a n Przykład: (an) = (1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25) Wyznaczyć sumę wyrazów a k + a 10-k, gdy k {1, 2, 3, 4, 5} k = 1, a1 + a9 = 1 + 25 = 26 k = 2, a2 + a8 = 4 + 22 = 26 k = 3, a3 + a7 = 7 + 19 = 26 k = 4, a4 + a6 = 10 + 16 = 26 k = 5, a5 + a5 = 13 + 13 + 26 a k + a 10 k = 26 Jeżeli (a n) jest ciągiem arytmetycznym, to a 1 + a n = a k + a n + 1 k, a n-k + a n+k = 2*a n, gdzie 0 < k < n gdzie 0 < k <=n Suma n początkowych, kolejnych wyrazów ciągu arytmetycznego wyraża się wzorem: S n = (a 1 + a n )/2 * n = (2*a 1 + (n-1)*r)/2 * n, n N + S n = n*(a 1 +an)/2 = n/2 * [2*a 1 + (n-1)*r] S n k = (a k + a n ) /2 * (n k + 1) - suma od wyrazu k do wyrazu n Przykłady sum początkowych liczb naturalnych Suma początkowych n liczb naturalnych 1 + 2 + 3 +... + n = Σ k ; (k= 1 n) = n*(n+1)/2 Suma początkowych n liczb parzystych

2 + 4 + 6 + + 2n = Σ2k ; (k= 1 n) = n*(n+1) Suma początkowych n liczb nieparzystych 1 + 3 + 5 + + (2n-1) = Σ(2k-1) ; (k= 1 n) = n 2 Podsumowanie wzory dla ciągu arytmetycznego a n+1 = a n + r r = a n+1 - a n a n = a 1 + (n-1)*r a n = (a n-1 + a n+1 ) / 2 = (a n-k + a n+k ) / 2 S n = (a 1 + a n )/2 * n = ( (2*a 1 + (n-1)*r )*n / 2 S k n = (a k + a n ) /2 * (n k + 1) - suma od wyrazu k do wyrazu n r = (a n a 1 ) / (n-1) r = (a k a m )/(k-m) r = (2*S n 2*a 1 *n) / ( (n*(n-1) ) r = (2* (S n *m S m *n) ) / ( (n-m)*m*n ) Ciąg geometryczny Iloraz q dwóch kolejnych wyrazów ciągu jest stały (1, 2, 4, 8, 16, ) (a 1, a 1 q, a 1 q 2, a 1 q 3, a 1 q n-1 ) a n = a 1 *q n-1 q = a n+1 / a n, gdy a n 0 dla n = 2, 3,... Dowolny wyraz a n = (a n-1 * a n+1 ; n > 1 tj. średnia geometryczna n-ty wyraz a n = a 1 *q n-1 np. a 6 = a 1 *q 5 Dowolne wyrazy (s >=r) a s = a r *q s-r np. a 10 = a 6 *q 4 Ciąg geometryczny (an) ciąg liczbowy co najmniej trzywyrazowy, w którym każdy wyraz, oprócz drugiego, powstaje przez pomnożenie wyrazu poprzedniego przez tę samą liczbę q, zwaną ilorazem ciągu geometrycznego. a 1 *q a 2 *q a 3 *q a 4 *q a 5 *q a 2 = a1*q; a 3 =a1*q 2 a 4 =a 1 *q 3 ; a n = a 1 *q n-1 q = a 2 /a 1 = a 3 /a2 = a 4 /a 3 =... = a n+1 / a n Przykład:

(a n ) = (9, 3, 1, 1/3, 1/9,...) q = 3/9 = 1/3 a n = a n-1 * q = a 1 * q n-1 Jeżeli ciąg (an) jest ciągiem geometrycznym o ilorazie q, to n-ty wyraz ciągu określony jest wzorem: a n = a 1 * q n-1 Ciąg geometryczny można określić wzorem rekurencyjnym: { a 1 = a gdzie a pierwszy wyraz ciągu geometrycznego { a n+1 = a n *q, gdy n N + q iloraz ciągu geometrycznego Procent składany sposób oprocentowania wkładu pieniężnego K, polegający na tym, że dochód w postaci odsetek jest doliczany do wkładu i procentuje wraz z nim w następnym okresie oszczędzania. K *q K1 *q K2 *q Kn K1 = K*q K2 = K*q 2 Kn = K*q n, gdzie K kapitał początkowy Jeżeli w ciągu geometrycznym (a n ) o ilorazie q a1 0 i q 0, to q = a n+1 / an a1 0 I q = 0, to a2 =0, a3 = 0, an = 0 a1 = 0 I q 0, to a2 =0, a3 = 0, an = 0 Ciąg naprzemianległy Ciąg geometryczny (a n ), w którym a1 0 i q < 0, jest ciągiem naprzemianległym, gdy jego kolejne wyrazy są na przemian dodatnie i ujemne, czyli każde 2 kolejne wyrazy mają przeciwne znaki. Zależności a i q Z definicji ciągu geometrycznego wynika: a n *q = a n+1 ; a n *q 2 = a n+2 ; a n *q k = a n+k a n /q = a n-1 ; a n /q 2 = a n-2 ; a n /q k = a n-k a n /q k = a n-k a n *q k = a n+k Ciąg (an), gdzie n N+ jest ciągiem geometrycznym wtedy i tylko wtedy, gdy a n 2 = a n-1 * a n+1, gdzie n>=2 a n 2 = a n-k * a n+k, gdzie n>=2 W ciągu geometrycznym o wyrazach dodatnich każdy wyraz a n, oprócz pierwszego i ostatniego, jest średnią geometryczną wyrazów sąsiednich a n = (a n-1 * a n+1 ) Suma n początkowych wyrazów ciągu geometrycznego S n = a1 + a 1 *q + a 1 *q 2 + a 1 *q n-1 = a 1 *(1 + q + q 2 + q n-1 ) Sn = a 1 * (1-q n )/(1-q) gdy q 1 S n = n*a 1, gdy q = 0

Wygodniej stosować wzór: Sn = a 1 * (1-q n )/(1-q) gdy -1 < q < 1 S n = a 1 * (q n -1) / (q-1) gdy q < -1 lub q > 1 Jeżeli (an) jest ciągiem geometrycznym o ilorazie q i Sn jest sumą n początkowych jego wyrazów, to q = (S n a 1 ) / (S n a n ), gdzie n > 1 Wzory dla ciągu geometrycznego podsumowanie a n = a 1 *q n-1 q = a n+1 / a n, gdy a n 0 dla n = 2, 3,... q = (n-1) γ(an/a1) = (an/a1) 1/(n-1) (pierwiastek stopnia (n-1) z ilorazu a n podzielone a 1 Dowolny wyraz a n = (a n-1 * a n+1 ; n > 1 tj. średnia geometryczna Dowolne wyrazy (s >=r) a s = a r *q s-r a n / a n-k = q k a n / a k = q n-k a 2 n = a n-1 * a n+1 a 2 n = a n-k * a n+k gdzie k < n a n = (a n-1 * a n+1 ), gdy a i dodatnie a n * q k = a n+k, gdzie k N + q m-n = a m / a n q n-k = a n / a k q k = a n+k / a n a n /q k = a n-k a n /a k = q n-k Sn = a 1 * (1-q n )/(1-q) = a 1 * (q n -1) / (q -1), gdy q 1 S n = n*a 1, gdy q = 1 q = (S n a 1 ) / (S n a n ), gdzie n > 1