Zad. 2.
Ciąg arytmetyczny to ciąg liczb, w którym każda następna powstaje przez dodanie do poprzedniej tej samej liczby r, zwanej różnicą ciągu.
W związku z tym, dla dowolnych dwóch kolejnych wyrazów ciągu arytmetycznego:
[tex]\bold{r=a_{n+1}-a_n}[/tex]
Ciąg geometryczny to ciąg liczb, w którym każda następna powstaje przez pomnożenie poprzedniej przez tę samą liczbę q, zwaną ilorazem ciągu.
W związku z tym, dla dowolnych dwóch kolejnych wyrazów ciągu geometrycznego:
[tex]\bold{q=\dfrac{a_{n+1}}{a_n}}[/tex]
Mamy dane:
[tex]\bold{a_1=x\,,\quad a_2=\frac34\,,\quad a_3=y\,,\quad a_4=12}[/tex]
a₂, a₃ i a₄ tworzą ciąg geometryczny, zatem:
[tex]\bold{q=\dfrac{a_3}{a_2}=\dfrac{a_4}{a_3}}\\\\\\\bold{\dfrac{y}{\frac34}=\dfrac{12}y\qquad/\cdot\frac34y}\\\\\\\bold{y^2=9}\\\\\bold{y=3\quad\vee\quad y=-3}[/tex]
Natomiast a₁, a₂ i a₃ tworzą ciąg arytmetyczny. Stąd:
[tex]\bold{r=a_2-a_1=a_3-a_2}\\\\\bold{\frac34-x=y-\frac34}\\\\\bold{-x=y-\frac64}\\\\\bold{x=-y+\frac32}\\\\\bold{x=-y+1\frac12}[/tex]
Czyli:
- dla y = 3 mamy: [tex]\bold{x = -3 + 1\frac12 = -1\frac12}[/tex]
- dla y = -3, mamy: [tex]\bold{x = -(-3) + 1\frac12 = 4\frac12}[/tex]
Zatem mamy dwie pary x, y spełniające warunki zadania:
[tex]\large\boxed{\begin{cases}\bold{x=-1\frac12}\\\bold{y=3}\end{cases}\qquad lub\ \qquad \begin{cases}\bold{x=4\frac12}\\\bold{y=-3}\end{cases}}}[/tex]
Zad. 3.Wzór na sumę n-początkowych wyrazów ciągu geometrycznego o różnych wyrazach to:
[tex]\bold{S_n=a_1\cdot\dfrac{1-q^n}{1-q}}[/tex]
Czyli na sumę ośmiu początkowych wyrazów: [tex]\bold{S_8=a_1\cdot\dfrac{1-q^8}{1-q}}[/tex]
Zatem, aby ją obliczyć potrzebujemy a₁ i q.
W związku z tym, że w ciągu geometrycznym każdy następny wyraz powstaje przez pomnożenie poprzedniego przez q, możemy zapisać wzór na dowolny wyraz ciągu geometrycznego, jako:
[tex]\bold{a_n=a_1\cdot q^{n-1}}[/tex]
Mamy dane:
a₃ = 4 i a₆ = 32
Ze wzoru na dowolny wyraz ciągu geometrycznego mamy:
[tex]\bold{a_3=a_1\cdot q^2\qquad i \qquad a_6=a_1\cdot q^5}[/tex]
Czyli:
[tex]\bold{a_1\cdot q^2=4\qquad i \qquad a_1\cdot q^5=32}[/tex]
Zatem:
[tex]\bold{a_1\cdot q^5=32}\\\\\bold{a_1\cdot q^2\cdot q^3=32}\\\\\bold{4\cdot q^3=32\qquad /:4}\\\\\bold{ q^3=8}\\\\\bold{q=2}[/tex]
Wstawiając wyznaczone q do wzoru na a₃ otrzymujemy:
[tex]\bold{a_3=4}\\\\\bold{a_1\cdot q^2=4}\\\\\bold{a_1\cdot 2^2=4}\\\\ \bold{4a_1=4\qquad/:4}\\\\\bold{a_1=1}[/tex]
Zatem, suma ośmiu początkowych wyrazów tego ciągu:
[tex]\bold{S_8=1\cdot\dfrac{1-2^8}{1-2}}\\\\\bold{S_8=\dfrac{1-256}{-1}}\\\\\large\boxed{\bold{S_8=255}}[/tex]