Math Problem Statement

Trójwyrazowy ciąg (𝑥, 𝑦, 𝑧) jest geometryczny i rosnący. Suma wyrazów tego ciągu jest równa 104. Liczby 𝑥, 𝑦 oraz 𝑧 są - odpowiednio - pierwszym, drugim oraz piątym wyrazem ciagu arytmetycznego. Oblicz 𝒙, 𝒚 oraz z. Zapisz obliczenia.

Solution

Rozwiązanie zaczniemy od analizy problemu i zapisania danych w postaci równań. Mamy:

  1. x,y,zx, y, z tworzą ciąg geometryczny, a suma ich wyrazów wynosi 104104: x+y+z=104.x + y + z = 104.

  2. x,y,zx, y, z są pierwszym, drugim oraz piątym wyrazem ciągu arytmetycznego: y = x + r \quad \text{(drugi wyraz, gdzie r to różnica ciągu arytmetycznego)}, z=x+4r(piąty wyraz).z = x + 4r \quad \text{(piąty wyraz)}.

  3. x,y,zx, y, z tworzą ciąg geometryczny, czyli spełniają warunek: y2=xz.y^2 = x \cdot z.


Krok 1: Podstawienie yy i zz w równaniu sumy

Podstawiamy wyrażenia dla yy i zz do równania sumy: x+y+z=104,x + y + z = 104, x+(x+r)+(x+4r)=104.x + (x + r) + (x + 4r) = 104. Sumujemy wyrazy: 3x + 5r = 104. \tag{1}


Krok 2: Warunek ciągu geometrycznego

Podstawiamy y=x+ry = x + r i z=x+4rz = x + 4r w równaniu y2=xzy^2 = x \cdot z: (x+r)2=x(x+4r).(x + r)^2 = x \cdot (x + 4r). Rozwijamy oba wyrazy: x2+2xr+r2=x2+4xr.x^2 + 2xr + r^2 = x^2 + 4xr. Uproszczamy: r^2 = 2xr. \tag{2} Dzielimy przez rr (zakładając r0r \neq 0): r = 2x. \tag{3}


Krok 3: Podstawienie r=2xr = 2x do równania sumy

Z równania (1): 3x+5r=104.3x + 5r = 104. Podstawiamy r=2xr = 2x: 3x+5(2x)=104,3x + 5(2x) = 104, 3x+10x=104,3x + 10x = 104, 13x=104.13x = 104. Dzielimy przez 1313: x = 8. \tag{4}


Krok 4: Obliczenie r,y,zr, y, z

Z (3): r = 2x = 2 \cdot 8 = 16. \tag{5} Obliczamy yy i zz: y = x + r = 8 + 16 = 24, \tag{6} z = x + 4r = 8 + 4 \cdot 16 = 8 + 64 = 72. \tag{7}


Krok 5: Weryfikacja

  1. Suma wyrazów: x+y+z=8+24+72=104(zgadza się).x + y + z = 8 + 24 + 72 = 104 \quad \text{(zgadza się)}.

  2. Ciąg geometryczny: y2=242=576,xz=872=576(zgadza się).y^2 = 24^2 = 576, \quad x \cdot z = 8 \cdot 72 = 576 \quad \text{(zgadza się)}.


Odpowiedź:

x=8,y=24,z=72.x = 8, \quad y = 24, \quad z = 72.

Czy potrzebujesz szczegółowych wyjaśnień któregoś kroku?


Rozwijające pytania:

  1. Jakie są własności ciągu geometrycznego i arytmetycznego?
  2. W jaki sposób suma wyrazów wpływa na wartości x,y,zx, y, z?
  3. Jak wykorzystać warunki geometryczne i arytmetyczne w jednym zadaniu?
  4. Co się stanie, jeśli zmienimy różnicę rr w ciągu arytmetycznym?
  5. Jakie są inne metody rozwiązania tego problemu?

Wskazówka:

Jeśli wyrazy ciągu geometrycznego są dodatnie, to ich proporcje zawsze wynoszą yx=zy\frac{y}{x} = \frac{z}{y}. Używaj tego, aby upro

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
Systems of equations

Formulas

Sum of terms in a sequence: x + y + z = 104
Arithmetic sequence terms: y = x + r, z = x + 4r
Geometric sequence property: y^2 = x * z

Theorems

Properties of arithmetic sequences
Properties of geometric sequences

Suitable Grade Level

Grades 10-12