Geomeetriline jada ja selle üldliige

  • Geomeetrilise jada tegur
  • Geomeetrilise jada üldliikme valem

Legend

Male

Legend räägib, et ammu aega tagasi tutvustati ühele India valitsejale malemängu. Valitseja oli sellest nii vaimustatud, et lubas mängu leiutajal paluda kui tahes suurt tasu. Kaval leiutaja palus panna 64­-ruuduse malelaua esimesele ruudule ühe nisutera, teisele kaks korda rohkem ehk 2 tera, kolmandale veel kaks korda rohkem ehk 4 tera jne. 


Kui õukonnateadlane oli vajaliku nisuterade arvu kokku arvutanud, selgus, et kogu maailmas pole nii suurt viljakogust ja leiutaja soovi oli võimatu täita. 

Vaatleme lähemalt nisuterade koguseid. Need moodustavad jada

1; 2; 4; 8; 32; ... .

20; 21; 22; 23; 24; 25; ... 

Viimasele ruudule tuleks panna nisuteri

  • 263
  • 264
  • 265
  1. Kirjuta nisuterade arv standardkujul kahe tüvenumbriga.
    Nisuterade arv on
    10 .
  2. Arvuta viimasel ruudul olevate nisuterade mass tonnides, kui üks tera kaalub umbes 50 mg.

Vastus

Nisuterade mass viimasel ruudul on standardkujul
⋅ 10  tonni.

Geomeetrilise jada üldliige

Geomeetriline jada

Jada, mille iga järgmine liige saadakse eelmisest ühe ja sama konstantse kordajaga korrutades, nimetatakse geomeetriliseks jadaks.

Konstantset arvu, millega tuleb eelmist liiget korrutada, nimetatakse geomeetrilise jada teguriks q.

Märka

an+1 = anq

an + 1an = q

n ∈ ℕ

Jada üldliige

Valemi tuletus

Vaatleme geomeetrilist jada

{an}: a1; a2; a3; ...; an; ...,

mille tegur on q. Vastavalt definitsioonile on jada liikmeteks

Järeldus

Üldliikme valemist järeldub, et kahe geomeetrilise jada liikme ak ja al suhe on alati võrdne jada teguri astmega, milles astendajaks on indeksite vahe.

akal = qk-l

Tõepoolest,

ak = a1 ⋅ qk–1
​ja
al = aql–1.

Seega, 

akal = a1·qk-1a1·ql-1 = qk-1-l+1 = qk-l .

Üldliikme valem

an = a1 ⋅ qn–1

a1

a2

a3

a4

5

10

–9

3

0,025

1,6

–40,96

–64

80

Mõtle kaasa

  • 3
  • –1,5
  • 0,5
  • –0,5
  • 0,75
  • –0,375

a1

a2

q = a2 : a1

Üldliige an⋅ ()n–1

 

  1. Koostame jada üldliikme valemi järgi võrrandisüsteemi.

a6 = a1 · q = 486 a3 = a1 · q = 18

  • Kasutame jagamisvõtet, et taandada esimene liige a1.
  • Saame võrrandi
    q, millest
    q
  1. Üldliikme valemi järelduse põhjal on jada kaheksanda ja kuuenda liikme jagatis võrdne jada teguri ruuduga.

 a8 : a6 = q8–6 = q2

  • Järelikult a8 = a6 ⋅ q2.
    a8

Vastus

Jada tegur on  ja kaheksas liige 4374.

  1. Moodustame seose
    a3a2 = a2a1= q 
    järgi võrde.
  • 2x
  • x + 1
  • 3x + 1


-

=


-

  1. Kui rakendame võrde põhiomadust, avame sulud ja koondame, saame ruutvõrrandi

x2 – 4x – 1 = 0.

  1. Ruutvõrrandi lahendid on
  • 2 +3
  • 2 +5
  • 4 +5
  • 2 –5
  • 2 –3
  • 4 –5

Vastus

Ruutvõrrandi lahendid ongi otsitavad muutuja x väärtused.

Harjuta ja treeni

Märka

Ülesannetes nimetame jadadeks ka jadade osi, milles on lõplik arv järjestikuseid liikmeid.

On/ ei ole geomeetriline jada

1. jada 2,6; 5,2; 10,4; 20,8; 41,6; ...

  • on geomeetriline jada teguriga 2.
  • on geomeetriline jada teguriga 0,5.
  • on geomeetriline jada teguriga 2,6.
  • ei ole geomeetriline jada.

2. jada: 2; 23; 6; 63; 18; ...

  • on geomeetriline jada teguriga 2.
  • on geomeetriline jada teguriga 3 .
  • on geomeetriline jada teguriga 23 .
  • ei ole geomeetriline jada.

3. jada: –3,05; 12,2; –48,08; 195,2; –789,08; ...

  • on geomeetriline jada teguriga 4.
  • on geomeetriline jada teguriga –4.
  • on geomeetriline jada teguriga –0,25.
  • ei ole geomeetriline jada.

1. jada 2; 3; 4; 5; 6; ...

  • on geomeetriline jada teguriga2 .
  • on geomeetriline jada teguriga3 .
  • on geomeetriline jada teguriga23 .
  • ei ole geomeetriline jada.

2. jada 3; -3 ; 1; -13; 13; ...

  • on geomeetriline jada teguriga-3 .
  • on geomeetriline jada teguriga3 .
  • on geomeetriline jada teguriga-13 .
  • ei ole geomeetriline jada.

3. jada 12;34;38;3316;932;...

  • on geomeetriline jada teguriga32 .
  • on geomeetriline jada teguriga - 32 .
  • on geomeetriline jada teguriga-23 .
  • ei ole geomeetriline jada.

Kümnes liige

Leia avaldis jada kümnenda liikme arvutamiseks.

Jada liikmed on 5; 15; 45; ...

a10 =

  • 3·59
  • 3·510
  • 5·39
  • 5·310

Jada liikmed on –0,4; 2; –10; ...

a10 =

  • 2·58
  • 2·59
  • -2·59
  • -0,4·59
  • 0,4·510
  • 0,4·-59

Jada liikmed on 256; –128; 64; ...

a10 =⋅

  • 256·(-2)9
  • 256·(-0,5)9
  • –1⋅2
  • –1⋅0,5
  • 256·0,59
  • 2·0,510

Jada liikmed on 4–2; 4–3; 4–4; ...

a10 =

  • 4 · 0,259
  • 4 · 4–9
  • 4 · 0,2510
  • 4–11
  • 4–10
  • 4–9

Puuduvad liikmed

Leia antud arvude hulgast jada puuduvad liikmed nii, et tekiks geomeetriline jada.

  • 6
  • 18
  • 54
  • 162
  • –18
  • –54
  • 4,5
  • –486
  • 36
  • 144
  • 72
  1. 2; ; 486
  2. –6; ; –162; 
  3. 9; ; –72; ; –288
  4. 288; ; 1,125
  • 2,1
  • 1,1
  • 1,05
  • 1
  • 1,5
  • 2,25
  • 3
  • 0,75
  • 3,6
  • 3,5
  • 4,32
  • 4,5
  • 5,184
  1. 4,2; ; 0,525
  2. 23; 3,375
  3. 12; 316
  4. 3; 3888625
  • a 4
  • a 5
  • a 6
  • a 7
  • a 8
  • a 9
  • a 10
  • a 11
  1. jada 3; 6; 12; ...
     = 192
  2. jada 96; 48; 24; ...
     = 3
  3. jada –1,6; 4,8; –14,4; ...  
     = –1166,4
  4. jada 6,4; 3,2; 1,6; ...
    = 0,05
  5. jada 17;-221;463; ...
     = 645103 
  6. jada 56;59;1027; ...
     = 40243

Muutujad jadas

Nõuanne
Koosta jada üldliikme valemi järgi võrrand ja lahenda see.
  1. Geomeetrilise jada tegur on (x – 1), esimene liige on 0,5 ja viies liige 40,5.
    q
    x
  2. Geomeetrilise jada tegur on (x2 – 13), esimene liige on 0,25 ja neljas liige –432.
    q 
    x
  • 5
  • –5
  • 1
  • –1
  • 2
  • –2
  • 3
  • –3
Nõuanne
Koosta võrdekujuline võrrand, teades, et kahe järjestikuse jada liikme jagatis on konstantne.

Vastus

y ja jada tegur on 

  • 2
  • –2
  • 3
  • –3
  • 23
  • 23
  • 32
  • 32

Tõestamine

Tõesta, et geomeetrilise jada iga liige

ak (k > 1) on oma naaberliikmete

ak–1 ja ak+1

geomeetriline keskmine.

Sepp

Arst

Mitmes

Boonus

Mitmes

Boonus

1

800

1

2

936

2

600

3

1095

3

672

4

1281

4

753

5

1499

5

843

6

1754

6

944

Boonuste süsteem põhineb   jadal.

  • mängija Sepp
  • an = 800 · 0,17n–1
  • an = 800 · 1,17n–1
  • an = 800 + (n – 1) · 1,17
  • an = 800 + (n – 1) · 136
  • an = 800 · 0,85n–1
  • mängija Arst
  • an = 600 + (n – 1) · 72
  • an = 600 · 0,89n –1
  • an = 600 · 1,12n–1
  • an = 600 + (n – 1) · 1,12
  • an = 600 · 0,12n–1

Suuremaks ja vähemaks

Elanike arvud järjestikuste aastate lõpus moodustavad   geomeetrilise jada.

  • 3,5
  • 4
  • 0,035
  • 1,035
  • 0,965
  • 7500

a1

q

Leida tuleb jada liige.

Vastus

Nelja aasta pärast on väikelinnas  elanikku.

Elanike arvud järjestikuste aastate lõpus moodustavad   geomeetrilise jada.

  • 3
  • 4
  • 0,035
  • 1,035
  • 0,965
  • 7500

a1

q

Leida tuleb jada liige.

Vastus

Nelja aasta pärast on väikelinnas  elanikku.

Jäta meelde

  • a 1
  • a 1 n
  • a 1 q
  • a1 n-1
  • q
  • q n
  • q n-1
  • +
  • ·
  • :

     an