Math Problem Statement

جملات اول و سوم و پنجم یک دنباله حسابی با جمله عمومی a اندیس n اضلاع یک مثلث قائم الزاویه که مساحت آن 96 است را تشکیل می دهند.جمله دهم این دنباله چند است؟

Solution

ابتدا توجه کنیم که اگر جملات اول، سوم و پنجم یک دنباله حسابی باشند، این سه جمله به ترتیب به عنوان اضلاع یک مثلث قائم‌الزاویه مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بنابراین، می‌توان آن‌ها را به عنوان ضلع‌های یک مثلث قائم‌الزاویه در نظر گرفت که در آن رابطه فیثاغورث برقرار است.

فرض کنیم که جمله عمومی دنباله ana_n به صورت زیر است: an=a1+(n1)×da_n = a_1 + (n - 1) \times d که a1a_1 جمله اول و dd اختلاف دنباله است.

1. نوشتن جملات اول، سوم و پنجم

طبق فرمول بالا داریم:

  • جمله اول: a1=aa_1 = a
  • جمله سوم: a3=a+2da_3 = a + 2d
  • جمله پنجم: a5=a+4da_5 = a + 4d

حال این سه جمله می‌توانند اضلاع یک مثلث قائم‌الزاویه باشند، بنابراین باید رابطه فیثاغورث را برقرار کنند:

a2+(a+2d)2=(a+4d)2a^2 + (a + 2d)^2 = (a + 4d)^2

2. مساحت مثلث

از طرفی مساحت این مثلث برابر 96 است. فرض کنیم aa و a+2da + 2d به ترتیب اضلاع عمود و قائمه و a+4da + 4d وتر مثلث باشد. در این صورت مساحت مثلث به صورت زیر محاسبه می‌شود:

12×a×(a+2d)=96\frac{1}{2} \times a \times (a + 2d) = 96

3. حل معادلات

اکنون دو معادله زیر را داریم:

  1. a2+(a+2d)2=(a+4d)2a^2 + (a + 2d)^2 = (a + 4d)^2
  2. 12×a×(a+2d)=96\frac{1}{2} \times a \times (a + 2d) = 96

این دو معادله را حل می‌کنیم تا مقادیر aa و dd را به دست آوریم، سپس می‌توانیم جمله دهم را که a10=a+9da_{10} = a + 9d است، محاسبه کنیم.

ادامه حل

برای حل این معادلات می‌توانیم از روش‌های جایگذاری و ساده‌سازی استفاده کنیم.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Arithmetic Sequence
Pythagorean Theorem
Area of Triangle

Formulas

General term of an arithmetic sequence: a_n = a_1 + (n - 1) * d
Pythagorean theorem: a^2 + b^2 = c^2
Area of a triangle: (1/2) * base * height

Theorems

Pythagorean Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12