Math Problem Statement

جمله سوم،جمله ششم و دو برابر جمله ی یازدهم یک دنباله حسابی،به ترتیب جملات متوالی یک دنباله هندسی نیز هستند.اگر جمله اول دنباله حسابی برابر 1 باشد،مجموع مقادیر ممکن برای قدر نسبت دنباله هندسی چند است؟(به صورت کسری)

Solution

برای حل این مسئله، ابتدا باید ارتباط میان دنباله حسابی و هندسی را پیدا کنیم.

مراحل حل:

  1. دنباله حسابی: فرض کنید دنباله حسابی به صورت ana_n باشد. در این دنباله، اولین جمله برابر 1 است: a1=1a_1 = 1 و برای جمله عمومی دنباله حسابی داریم: an=a1+(n1)d=1+(n1)da_n = a_1 + (n-1) d = 1 + (n-1) d که در آن dd اختلاف دنباله است.

  2. دنباله هندسی: حالا فرض می‌کنیم که دنباله هندسی به صورت gng_n باشد که به ترتیب جملات متوالی آن نسبت یکسانی به نام rr وجود دارد. برای هر جمله در این دنباله داریم: gn=g1rn1g_n = g_1 \cdot r^{n-1} حالا، شرط مسئله می‌گوید که جمله‌های سوم و ششم دنباله حسابی و دو برابر جمله یازدهم دنباله حسابی، به ترتیب جملات متوالی دنباله هندسی هستند.

  3. شرط‌های مسئله:

    • جمله سوم دنباله حسابی: a3=1+2da_3 = 1 + 2d
    • جمله ششم دنباله حسابی: a6=1+5da_6 = 1 + 5d
    • دو برابر جمله یازدهم دنباله حسابی: 2a11=2(1+10d)=2+20d2a_{11} = 2(1 + 10d) = 2 + 20d حالا این سه جمله باید به ترتیب جملات متوالی دنباله هندسی باشند. بنابراین، رابطه هندسی بین آنها برقرار است: a6a3=2a11a6\frac{a_6}{a_3} = \frac{2a_{11}}{a_6}
  4. حل معادلات: ابتدا معادله a6a3=2a11a6\frac{a_6}{a_3} = \frac{2a_{11}}{a_6} را حل می‌کنیم: 1+5d1+2d=2+20d1+5d\frac{1 + 5d}{1 + 2d} = \frac{2 + 20d}{1 + 5d} ضرب متقابل می‌کنیم: (1+5d)(1+5d)=(1+2d)(2+20d)(1 + 5d)(1 + 5d) = (1 + 2d)(2 + 20d) باز کردن دو طرف: (1+5d)2=(1+2d)(2+20d)(1 + 5d)^2 = (1 + 2d)(2 + 20d) 1+10d+25d2=2+44d+40d21 + 10d + 25d^2 = 2 + 44d + 40d^2 جمع و تفریق عبارت‌ها: 25d240d2+10d44d+12=025d^2 - 40d^2 + 10d - 44d + 1 - 2 = 0 15d234d1=0-15d^2 - 34d - 1 = 0 این معادله یک معادله درجه دوم است. برای حل آن از فرمول کلی معادله درجه دوم استفاده می‌کنیم: d=b±b24ac2ad = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} که در اینجا a=15a = -15, b=34b = -34, و c=1c = -1. بنابراین: d=(34)±(34)24(15)(1)2(15)d = \frac{-(-34) \pm \sqrt{(-34)^2 - 4(-15)(-1)}}{2(-15)} d=34±11566030d = \frac{34 \pm \sqrt{1156 - 60}}{-30} d=34±109630d = \frac{34 \pm \sqrt{1096}}{-30} d=34±33.1230d = \frac{34 \pm 33.12}{-30} دو حالت برای dd داریم: d1=3433.1230=0.88300.0293d_1 = \frac{34 - 33.12}{-30} = \frac{0.88}{-30} \approx -0.0293 d2=34+33.1230=67.12302.237d_2 = \frac{34 + 33.12}{-30} = \frac{67.12}{-30} \approx -2.237

  5. نتیجه‌گیری: بنابراین، دو مقدار ممکن برای dd وجود دارد که می‌توان آن‌ها را برای محاسبه قدر نسبت دنباله هندسی استفاده کرد. به این ترتیب مقادیر ممکن برای قدر نسبت دنباله هندسی rr برابر هستند با:

    r10.0293وr22.237r_1 \approx -0.0293 \quad \text{و} \quad r_2 \approx -2.237

آیا می‌خواهید جزئیات بیشتری درباره‌ی این محاسبات یا مفهوم آن‌ها بدانید؟

سوالات مرتبط:

  1. چطور می‌توان از رابطه بین دنباله حسابی و هندسی برای پیدا کردن قدر نسبت استفاده کرد؟
  2. چه ارتباطی بین معادله درجه دوم و حل آن در مسائل دنباله‌ها وجود دارد؟
  3. چگونه می‌توان در دنباله حسابی و هندسی از فرمول‌های عمومی استفاده کرد؟
  4. در صورتی که دنباله‌ها تغییر کنند، چطور معادلات تغییر می‌کنند؟
  5. چرا در مسائل دنباله‌ها باید همیشه شرط‌های مسئله را دقیقاً بررسی کنیم؟

نکته: در مسائل دنباله‌ها همیشه باید از ارتباط‌های بین جملات استفاده کنید و آنها را به معادلات تبدیل کنید.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Arithmetic Sequences
Geometric Sequences
Quadratic Equations

Formulas

a_n = a_1 + (n-1) * d
g_n = g_1 * r^(n-1)
Quadratic equation formula: d = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a

Theorems

Relationship between arithmetic and geometric sequences
Solving quadratic equations

Suitable Grade Level

Grades 10-12