Math Problem Statement

جملات سوم و پنجم و نهم یک دنباله حسابی،سه جمله متوالی یک دنباله هندسی هستند.اگر قدر نسبت دنباله حسابی صفر نباشد،جمله اول دنباله حسابی چند است؟

Solution

برای حل این مسئله، فرض می‌کنیم دنباله حسابی a1,a2,a3,a_1, a_2, a_3, \dots باشد. بر اساس اطلاعات داده‌شده، جملات سوم، پنجم و نهم دنباله حسابی هستند، و این سه جمله به‌طور متوالی تشکیل یک دنباله هندسی می‌دهند.

گام اول: معادلات دنباله حسابی

فرض می‌کنیم dd قدر نسبت دنباله حسابی باشد. در این صورت جملات دنباله حسابی به صورت زیر هستند:

  • جمله سوم: a3=a1+2da_3 = a_1 + 2d
  • جمله پنجم: a5=a1+4da_5 = a_1 + 4d
  • جمله نهم: a9=a1+8da_9 = a_1 + 8d

گام دوم: معادلات دنباله هندسی

با توجه به اینکه جملات سوم، پنجم و نهم دنباله هندسی را تشکیل می‌دهند، طبق خاصیت دنباله هندسی داریم: a52=a3a9a_5^2 = a_3 \cdot a_9 با جایگذاری مقدار a3,a5,a9a_3, a_5, a_9 از دنباله حسابی در این معادله: (a1+4d)2=(a1+2d)(a1+8d)(a_1 + 4d)^2 = (a_1 + 2d)(a_1 + 8d)

گام سوم: حل معادله

این معادله را باز می‌کنیم و حل می‌کنیم:

  1. طرف چپ: (a1+4d)2=a12+8a1d+16d2(a_1 + 4d)^2 = a_1^2 + 8a_1d + 16d^2

  2. طرف راست: (a1+2d)(a1+8d)=a12+8a1d+2a1d+16d2=a12+10a1d+16d2(a_1 + 2d)(a_1 + 8d) = a_1^2 + 8a_1d + 2a_1d + 16d^2 = a_1^2 + 10a_1d + 16d^2

حال معادله را به شکل زیر ساده می‌کنیم: a12+8a1d+16d2=a12+10a1d+16d2a_1^2 + 8a_1d + 16d^2 = a_1^2 + 10a_1d + 16d^2 با حذف جملات مشترک: 8a1d=10a1d8a_1d = 10a_1d با ساده‌سازی این معادله، به نتیجه زیر می‌رسیم: 0=2a1d0 = 2a_1d چون فرض کرده‌ایم قدر نسبت دنباله حسابی صفر نیست (d0d \neq 0)، پس نتیجه می‌گیریم که: a1=0a_1 = 0

بنابراین، جمله اول دنباله حسابی برابر با صفر است.

آیا توضیحات بیشتری نیاز دارید یا سوال دیگری دارید؟

سوالات مرتبط:

  1. دنباله هندسی و حسابی چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟
  2. اگر قدر نسبت dd برابر با صفر بود، چه اتفاقی می‌افتاد؟
  3. آیا می‌توان دنباله‌ای پیدا کرد که همزمان هم حسابی و هم هندسی باشد؟
  4. اگر جمله‌های چهارم و هشتم نیز بخشی از دنباله هندسی بودند، چگونه مسئله تغییر می‌کرد؟
  5. چگونه می‌توان دنباله هندسی با سه جمله متوالی از یک دنباله حسابی ساخت؟

نکته:

دنباله‌های هندسی با خاصیت ضربی و دنباله‌های حسابی با خاصیت جمعی مرتبط هستند؛ لذا توجه به این ویژگی‌ها می‌تواند در حل مسائل مربوط به این دو نوع دنباله مفید باشد.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Arithmetic Sequence
Geometric Sequence
Algebra

Formulas

a_n = a_1 + (n-1)d (Arithmetic Sequence Formula)
a_5^2 = a_3 * a_9 (Geometric Sequence Property)

Theorems

Property of Arithmetic Sequence: nth term formula
Property of Geometric Sequence: The square of the middle term is the product of the first and last terms

Suitable Grade Level

Grades 10-12