Bola birinchi kuni 5 ta so'z yodlab, keyingi har kuni oldingisidan 3 ta ko'p yodlasa, kunlik sonlar 5,8,11,14,… bo'ladi. Yigirmanchi kunni sanab o'tirmasdan a20=5+19⋅3=62 deb topish mumkin, 20 kunlik jami esa 670 ta so'z. Bu darsda arifmetik progressiyaning har bir formulasi, shartlari va imtihonda uchraydigan usullari to'liq beriladi.
Ta'rif
Ikkinchi hadidan boshlab har bir hadi oldingi hadga bir xil d sonni qo'shishdan hosil bo'ladigan ketma-ketlik arifmetik progressiya deyiladi: an+1=an+d.d son progressiyaning ayirmasi: d=an+1−an.
Ayirma
Progressiya
Misol
Ayirmad>0
Progressiyao'suvchi
Misol2,5,8,11,… (d=3)
Ayirmad<0
Progressiyakamayuvchi
Misol10,6,2,−2,… (d=−4)
Ayirmad=0
Progressiyao'zgarmas
Misol7,7,7,… (d=0)
Ayirma keyingi haddan oldingi hadni ayirib topiladi, teskarisi emas: 10,6,2 da d=6−10=−4. Ayirma va hadlar kasr yoki manfiy bo'lishi mumkin.
n-hadi formulasi
a2=a1+d,a3=a1+2d,a4=a1+3d. Birinchi haddan n-hadgacha n−1 ta qadam bor, shuning uchun:
an=a1+(n−1)d
n∈N
Birinchi had va ayirma orqali istalgan had
an=ak+(n−k)d
Istalgan ma'lum haddan boshlab: a10=a6+4d,a3=a6−3d
d=m−kam−ak
m=k
Ikki had ma'lum bo'lsa, a8 va a4 dan d=4a8−a4
Formulani ochsak, an=dn+(a1−d), ya'ni an ifoda n ga nisbatan chiziqli. Aksincha, an=kn+b ko'rinishdagi har qanday ketma-ketlik ayirmasi k bo'lgan arifmetik progressiya. Masalan, an=4n−1 da a1=3,d=4.
Hadlar sonini topish: an=a1+(n−1)d dan d=0 da:
n=dan−a1+1
Natija natural son bo'lsagina, berilgan son progressiyaning hadi
5,8,11,… progressiyada 101 soni 33-had, chunki 396+1=33.100 esa had emas, chunki 395 butun son emas.
Dastlabki n ta had yig'indisi
Yig'indini ikki marta, oldin to'g'ri, keyin teskari tartibda yozib qo'shamiz. Ustma-ust turgan har bir juftlik bir xil a1+an ni beradi, juftliklar n ta, demak 2Sn=(a1+an)n:
Sn=2a1+an⋅n
Birinchi va oxirgi had ma'lum bo'lsa
Sn=22a1+(n−1)d⋅n
Birinchi had va ayirma ma'lum bo'lsa
Formulalar d ning har qanday qiymatida o'rinli, d=0 da ham: Sn=na1. Tez-tez uchraydigan yig'indilar:
Yig'indi
Natija
Misol
Yig'indi1+2+3+…+n
Natija2n(n+1)
Misol1+2+…+100=5050
Yig'indi1+3+5+…+(2n−1)
Natijan2
Misol1+3+…+19=102=100
Yig'indi2+4+6+…+2n
Natijan(n+1)
Misol2+4+…+20=10⋅11=110
Karrali sonlar ham progressiya tuzadi. Uch xonali 7 ga karrali sonlar 105,112,…,994:
n=7994−105+1=128
Sn=2105+994⋅128=70336
Avval hadlar soni, keyin yig'indi
O'rta arifmetik xossasi
Ikkinchi hadidan boshlab har bir had qo'shni hadlarning o'rta arifmetigiga teng: an=2an−1+an+1,n≥2. Umuman, an=2an−k+an+k,1≤k<n.
Sababi: an−k=an−kd,an+k=an+kd va yig'indida kd qisqaradi. Xossa teskarisiga ham to'g'ri, shuning uchun u progressiyaning belgisi: uchta x,y,z son shu tartibda arifmetik progressiya tashkil etishi uchun 2y=x+z bo'lishi zarur va yetarli. Bu yerda hech qanday ishora sharti yo'q.
2y=x+z
x,y,z arifmetik progressiya bo'lishining zarur va yetarli sharti. Hadlar ifoda bilan berilganda shu tenglama tuziladi
Indekslar yig'indisi xossasi
Ikki hadni a1 va d orqali yozib qo'shamiz:
am+an=2a1+(m+n−2)d
Ikki had yig'indisi faqat indekslar yig'indisiga bog'liq
Shuning uchun m+n=k+l bo'lsa:
am+an=ak+al
Masalan, 2+11=5+8, shuning uchun a2+a11=a5+a8
ak−p+ak+p=2ak
a4+a8=2a6
O'rtadagi indeks: 24+8=6. To'rtta had bo'lsa, ikkitadan juftlanadi
Xususan, chetlardan bir xil uzoqlikdagi hadlar yig'indisi teng:
a1+an=a2+an−1
=a3+an−2=…
Shundan a1 va d ni bilmasdan ham yig'indi topiladi:
S2k−1=(2k−1)⋅ak
Toq sondagi hadlar yig'indisi: hadlar soni karra o'rtadagi had
Masalan, a8=14 bo'lsa, S15=15⋅14=210.a1 va d alohida noma'lum bo'lsa ham javob aniq. Juft sondagi hadlarda o'rtada ikki had turadi: S2k=k(ak+ak+1).
Ikki yig'indi ayirmasi oraliqdagi hadlar yig'indisidir:
Sm−Sk=ak+1+…+am
S21−S8 da a9 dan a21 gacha 13 ta had bor, o'rtasi a15, demak S21−S8=13a15.
Yig'indi formulasi berilganda
a1=S1
an=Sn−Sn−1
n≥2
Dastlabki n ta had yig'indisidan n−1 ta had yig'indisini ayiramiz
Sn ning formulasini n bo'yicha ochsak, Sn=2dn2+(a1−2d)n. Demak, arifmetik progressiya uchun Sn=An2+Bn ozod hadsiz bo'ladi, bunda d=2A,a1=A+B.
Ozod had bo'lsa, ketma-ketlik birinchi hadidan boshlab progressiya emas. Sn=n2+1 da a1=2,a2=3,a3=5: ayirmalar har xil.
Masalan, Sn=3n2+2n bo'lsa:
an=6n−1
d=6
a1=5
d=2⋅3,a1=3+2. Tekshiruv: S2=16=5+11
Toq va juft nomerli hadlar
Har bir juft nomerli had bilan undan oldingi toq nomerli had ayirmasi d ga teng: a2k−a2k−1=d. Bundan ikki holat kelib chiqadi:
Hadlar soni
Toq nomerlilar va juft nomerlilar
Natija
Hadlar sonijuft, 2m
Toq nomerlilar va juft nomerlilarikkalasida m tadan had
NatijaSjuft−Stoq=md
Hadlar sonitoq, 2m+1
Toq nomerlilar va juft nomerlilartoq nomerlilar m+1 ta, juft nomerlilar m ta
NatijaStoq−Sjuft=am+1
Toq nomerli hadlarning o'zi ham progressiya: a1,a3,a5,… ning ayirmasi 2d. Xuddi shunday, har p-hadni olsak, ayirmasi pd bo'lgan progressiya chiqadi. 2m+1 ta hadda Stoq=(m+1)am+1,Sjuft=mam+1: masalan, 1,2,3,4,5 da 9=3⋅3,6=2⋅3.
Shu fikr ishorasi almashib keladigan yig'indida ham ishlaydi:
a1−a2+…+a2m+1=am+1
Har bir juftlik −d ni, m ta juftlik −md ni beradi va a2m+1−md=am+1.
Beshta had yig'indisi 15, kvadratlari yig'indisi 85 bo'lsa: 5a=15,a=3;45+10d2=85,d2=4. O'suvchi progressiyada d=2 va sonlar −1,1,3,5,7.
Yig'indilar bloklari
Ketma-ket n tadan olingan hadlar yig'indilari ham arifmetik progressiya tuzadi: Sn,S2n−Sn,S3n−S2n ning ayirmasi n2d, chunki har bir had n qadam, ya'ni nd ga oshadi va bunday hadlar n ta.
Masalan, S5=15,S10=80 bo'lsa, bloklar:
15,65,115
S15=15+65+115=195
65−15=50=52⋅2. Shu progressiya: a1=−1,d=2
Ayirmalari progressiya bo'lgan ketma-ketlik
2,5,11,20,… o'zi progressiya emas, lekin qo'shni hadlari ayirmalari 3,6,9,… progressiya. Bunday holda birinchi hadga n−1 ta ayirmaning yig'indisi qo'shiladi:
xn=2+23+3(n−1)(n−1)
=2+23n(n−1)
Kvadratlar ayirmasidan tuzilgan yig'indilar ham progressiyaga keladi, 5-misolga qarang.
Ishlangan misollar
1-misol
Arifmetik progressiyada a3=11,a9=29.a20 va S20 ni toping.
d=9−329−11=3
Uchinchi haddan to'qqizinchi hadgacha 6 ta qadam bor.
a1=a3−2d=11−6=5
Uchinchi haddan ikki qadam orqaga qaytamiz.
a20=5+19⋅3=62
Yigirmanchi hadgacha 19 ta qadam.
S20=25+62⋅20=670
Chetki hadlarning o'rta arifmetigi karra hadlar soni.
Javob: a20=62,S20=670
2-misol
Arifmetik progressiyada a4+a6+a12+a14=52.S17 ni toping.
4+14=6+12=2⋅9
Indekslarni juftlaymiz: o'rtasi 9.
a4+a14=a6+a12=2a9
Indekslar yig'indisi xossasi.
4a9=52,a9=13
a1 va d ni alohida topish shart emas.
S17=17⋅13=221
17 ta hadning o'rtasi a9.
Javob: 221
3-misol
Arifmetik progressiyaning dastlabki 24 ta hadida toq nomerli hadlar yig'indisi 120, juft nomerlilari yig'indisi 156.a1 ni toping.
12d=156−120=36,d=3
Ikkala guruhda 12 tadan had, har bir juft nomerli had oldingi toq nomerli haddan d ga katta.
Stoq=12a1+(0+2+…+22)d
Toq nomerli hadlar a1,a1+2d,…,a1+22d, ularni qo'shamiz.
0+2+…+22=132
Juft sonlar yig'indisi: 11⋅12.
12a1+132⋅3=120,a1=−23
12a1=120−396=−276.
a24=−23+23⋅3=46
Tekshirish uchun oxirgi hadni topamiz.
S24=2−23+46⋅24=276
Tekshiruv: 120+156=276.
Javob: −23
4-misol
O'suvchi arifmetik progressiyada a2+a6=20,a2⋅a6=64.S10 ni toping.
t2−20t+64=0
Yig'indi va ko'paytma berilgan: Viyet teoremasiga ko'ra a2,a6 shu tenglamaning ildizlari.
t=4yokit=16
Tekshiruv: 4+16=20,4⋅16=64.
a2=4,a6=16
Progressiya o'suvchi, kichik had oldin keladi.
4d=12,d=3,a1=1
Ikkinchi haddan oltinchi hadgacha 4 qadam.
S10=22⋅1+9⋅3⋅10=145
Ikkinchi yig'indi formulasi.
Javob: 145
5-misol
Hisoblang:
602−572+562−532+…
+42−12
(4k)2−(4k−3)2=3(8k−3)
Har bir juftlikda katta son 4 ga karrali, kvadratlar ayirmasini ochamiz.
4k=60,k=15
k=1,2,…,15, ya'ni 15 ta juftlik.
3(8⋅1−3)=15
Juftliklar qiymati ayirmasi 24 bo'lgan progressiya. Bu uning birinchi hadi, k=1.
3(8⋅15−3)=351
Oxirgi hadi, k=15.
215+351⋅15=2745
Progressiya yig'indisi.
Javob: 2745
6-misol
Arifmetik progressiyada a1=2,a4=5+x,a10=8+4x.a20 ni toping.
3d=(5+x)−2=3+x
Birinchi haddan to'rtinchi hadgacha 3 qadam.
9d=(8+4x)−2=6+4x
Birinchi haddan o'ninchi hadgacha 9 qadam.
3(3+x)=6+4x,x=3
Birinchi tenglikni 3 ga ko'paytirib, 9d larni tenglashtiramiz.
d=33+3=2
3d=3+x ga x=3 ni qo'yamiz.
a20=2+19⋅2=40
Tekshiruv: a4=8,a10=20.
Javob: 40
7-misol
Arifmetik progressiyaning yettinchi hadi 23. O'n birinchi hadini uchinchi hadiga bo'lganda bo'linma 3, qoldiq 2 chiqadi. a1 va d ni toping.
a11=3a3+2
Bo'linuvchi = bo'luvchi karra bo'linma qo'shuv qoldiq.
a1+10d=3a1+6d+2
Hadlarni a1 va d orqali yozamiz.
a1=2d−1
Soddalashtiramiz: 2a1=4d−2.
a1+6d=23
Ikkinchi shart: yettinchi had 23.
8d−1=23,d=3
a1=2d−1 ni qo'yamiz.
a1=5,a3=11,a11=35
a1=2d−1 va d=3 dan.
35=3⋅11+2
Tekshiruv: qoldiq 2 bo'luvchi 11 dan kichik.
Javob: a1=5,d=3
Ko'p uchraydigan xatolar
Noto'g'ri
To'g'ri
a10=a1+10d
a10=a1+9d: qadamlar soni n−1
a3+a5=a8
a3+a5=2a4.a3+a5=a8 faqat a1=d bo'lganda bajariladi
a4,a8 dan d=a8−a4
d=4a8−a4
5,8,…,35 da hadlar soni 335−5=10
335−5+1=11
S20−S9 ichida a9 ham bor deyish
a10 dan a20 gacha, ya'ni 11 ta had: S20−S9=11a15
an=Sn−Sn−1 ni n=1 da ham qo'llash
a1=S1, formula n≥2 uchun
10,6,2 da d=4
d=6−10=−4
Eslab qoling
an=a1+(n−1)d,an=ak+(n−k)d,d=m−kam−ak.
Sn=2a1+an⋅n.
Sn=22a1+(n−1)d⋅n.
an=2an−1+an+1; uch son uchun 2y=x+z.
m+n=k+l bo'lsa, am+an=ak+al;S2k−1=(2k−1)ak.
a1=S1;n≥2 da an=Sn−Sn−1.
Sn=An2+Bn da d=2A.
Uchta had: a−d,a,a+d. Hadlar soni: dan−a1+1,d=0.
Endi doskada ko'ringUstoz ovozi bilan qadam-baqadam yechim, 10 ta yechimli misol va 10 ta topshiriq.Darsni boshlash