Matematyka dla liceum/Ciągi liczbowe/Ciąg geometryczny

Z testwiki
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Ciąg geometryczny

Definicja

Szablon:Indeksuj Ciąg geometryczny trochę przypomina ciąg arytmetyczny, tylko zamiast różnicy stały jest iloraz. Zobaczmy to na kilku przykładach:

  • (an)=(1,2,4,8,16,…)
  • (bn)=(2,6,18,54,162,…)
  • (cn)=(100,20,4,45,425,…)
  • (dn)=(10,100,1000,10000,100000,…)

Popatrzmy na ciąg (an). Iloraz ma być stały, no i rzeczywiście 21=42=84=168=…=2. Podobnie w ciągu (bn) mamy 62=186=5418=…=3. Czyli widzimy, że w ciągu geometrycznym an+1an jest stałe.

Szablon:Indeksuj Szablon:Mat:Def

Szablon:Indeksuj Iloraz an+1an nazywamy ilorazem ciągu i oznaczamy najczęściej jako q, czyli:

Szablon:Wzór

Jak stąd wynika, musi być q≠0 w przeciwnym wypadku a2=a3=0 i powyższy wzór nie daje się zastosować.

Liczba q została tak dobrana, aby zachodziło:

an+1=an⋅q...

Ciąg geometryczny posiada co najmniej trzy wyrazy.

Wzór ogólny

Szablon:Indeksuj Podobnie, jak to robiliśmy w przypadku ciągu arytmetycznego, wyprowadzimy wzór na n-ty element ciągu geometrycznego. Mamy pierwszy element a1, a także iloraz q i wiemy, że zachodzi an+1=an⋅q. Wypiszmy wyrazy tego ciągu:

  • a1
  • a2=a1⋅q
  • a3=a2⋅q=(a1⋅q)⋅q=a1⋅q2
  • a4=a3⋅q=(a1⋅q2)⋅q=a1⋅q3
  • a5=a4⋅q=(a1⋅q3)⋅q=a1⋅q4
  • ...

Widzimy, że an jest postaci a1⋅qpewna liczba, a ta pewna liczba dla n=5 wynosi 4, dla n=4 wynosi 3, dla n=3 wynosi 2. Ok, czyli liczba ta jest równa n-1, więc otrzymujemy wzór:

Szablon:Wzór

W ciągu geometrycznym (an) także zachodzi:

Szablon:Wzór

Szablon:Mat:Tw


Szablon:Nawigacja