aylık bir iş için iki ödeme teklifi aldın. A teklifi: ilk ay lira, sonraki her ay bir öncekinden lira fazla. B teklifi: ilk ay lira, sonraki her ay bir öncekinin katı. Sahnedeki sütunlar aylık ödemeleri gösteriyor; ay sürgüsünü ilerlet. ayın sonunda hangi teklif daha çok kazandırır, iş ay sürseydi kararın değişir miydi? Yanıt için ödemeleri tek tek toplamak gerekmiyor; bu sayfa o kısa yolu kuruyor.
Isınma
Başlamadan: fonksiyon değeri, üs ve sabit artış
Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
. Dizilerde aynı işi yerine yazarak yapacağız. Fonksiyonun tanımı için: Fonksiyonlar.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Önce üs: , sonra çarpma: .
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
‘den ‘a adım atılır: . “Kaç adım?” sorusu bu sayfada sık sık karşına çıkacak.
Temel
Dizi nedir, terimleri nasıl bulunur?
Dizi: sırası olan sayı listesi
A teklifinin ödemeleri diye gidiyor. Bu listede sıra önemlidir: ”. ay kaç lira?” sorusunun tek bir yanıtı var. Her sıra numarasına tek bir sayı eşleniyorsa bu bir fonksiyondur; yalnızca girdileri sayılarıdır.
A teklifi için , , . Alttaki küçük sayıya indis denir; terimin sırasını söyler, değerini değil.
Sahnede bir dizinin grafiği var: yatay eksende , düşey eksende . Sürgüyle değerini değiştir; seçili terimin eksenlere izdüşümünü izle. “Eğriyi göster” düğmesi aynı kuralın bütün gerçek sayılardaki grafiğini soluk olarak çizer. Dizi o eğrinin tamamı değil, yalnızca üzerindeki noktalarıdır.
Örnek
kolay
Genel terimden terim bulma
Genel terimi olan dizinin . terimi kaçtır? sayısı bu dizinin kaçıncı terimidir?
Bir terimi bulmak için genel terimde yerine sıra numarasını yaz, çünkü bir fonksiyon değeridir: .
İkinci soruda değer verilmiş, sıra isteniyor. Bu kez genel terimi o değere eşitle ve ‘yi çöz:
bir sıra numarası olduğundan pozitif tam sayı çıkmalıdır; uygundur. Sağlama: .
Sonuç
ve dizinin . terimidir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ifadesi iken negatiftir: , , , . Dört terim.
Sonlu dizi, sabit dizi, eşit diziler
Bir dizinin terimleri sonsuza kadar sürmek zorunda değildir. aylık işteki ödemeler terimde biter.
Eşitlik için “her ” koşulu önemlidir: birkaç terimin tutması yetmez, bütün terimler tek tek eşit olmalıdır.
Örnek
kolay
Sabit dizide parametre
Genel terimi olan dizi sabit dizidir. Buna göre kaçtır ve dizinin her terimi hangi sayıdır?
Sabit dizide bütün terimler eşittir; o hâlde özel olarak olmalıdır. İkisini yaz: ve .
Eşitle ve çöz, çünkü tek bilinmeyen ‘dir: , yani ve .
İki terimin eşit olması gerekli ama yeterli değil; bulduğun ile bütün terimleri denetle: . Her için aynı sayı çıkıyor.
Sonuç
ve dizinin her terimi ‘dir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ve olsa da , . Tek bir terimin farklı olması dizilerin eşit olmaması için yeter.
İndirgeme bağıntısı
B teklifini anlatırken . ayın ödemesini doğrudan söylemedik; “bir öncekinin katı” dedik. Bir terimi kendinden önceki terimler cinsinden veren kurala indirgeme bağıntısı denir.
Örnek
kolay
İndirgeme bağıntısıyla terim bulma
ve her pozitif tam sayısı için olan dizinin . terimi kaçtır?
Bağıntı bir sonraki terimi veriyor; ‘e ulaşmak için sırayla ilerlemelisin, çünkü her terim bir öncekine bağlı. için yaz: .
için yaz. Çıkarılan sayı da değişti: .
için yaz ( değil, çünkü sol taraf ): .
Sonuç
En ünlü indirgeme bağıntısı, İtalyan matematikçi Fibonacci’nin 1202’de yazdığı kitaptaki tavşan probleminden gelir: ilk iki terim , sonraki her terim kendinden önceki iki terimin toplamı.
Sahnede kenarı olan iki kareyle başla ve sürgüyü ilerlet. Her yeni kare, önceki iki karenin yan yana gelen kenarlarına oturuyor; bu yüzden kenarı o ikisinin toplamı. Karelerin içinden geçen çeyrek çemberler birleşince bir sarmal çıkıyor.
Fibonacci sayıları doğada sık görülür: ayçiçeğinin tablasındaki tohumlar ve çam kozalağının pulları, iki yöne dönen sarmallar hâlinde dizilir ve iki yöndeki sarmal sayıları çoğunlukla ardışık iki Fibonacci sayısıdır (kozalakta ve , ayçiçeğinde ve gibi). Yukarıdaki kare düzeni resim ve fotoğrafta kompozisyon kurmak için de kullanılır.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Terimler: . Bağıntı Fibonacci ile aynı, başlangıç terimleri farklı; dizi de farklı.
Aritmetik dizi: eşit adımlarla ilerlemek
A teklifinde her ay bir öncekinden lira fazla ödeniyor. Ardışık terimlerin farkı hep aynıysa dizi eşit adımlarla ilerler.
‘den ‘ye ulaşmak için adım atılır ve her adım kadardır. Genel terim buradan çıkar.
Sahnede ve sürgüleriyle bir aritmetik dizi kur. Noktalar her seferinde aynı doğrunun üzerine diziliyor: sağa, yukarı. ‘yi negatif yap; doğru aşağı eğilir. konumunda sabit dizi çıkar. Ortak fark, bu doğrunun eğimidir.
Örnek
kolay
İki terimden aritmetik diziyi kurma
Bir aritmetik dizide ve ‘dir. Bu dizinin . terimi kaçtır?
Önce adımın boyunu bul. ‘ten ‘e adım var ve toplam artış ; o hâlde , .
‘i bulmana gerek yok, çünkü bildiğin bir terimden doğrudan ilerleyebilirsin. ‘den ‘ye adım var:
Sağlama için öbür bilinen terimden de git: . İki yol aynı sonucu veriyor.
Sonuç
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ve .
Geometrik dizi: eşit katlarla ilerlemek
B teklifinde fark sabit değil; sabit olan oran. Her ödeme bir öncekinin katı.
Yine ‘den ‘ye adım var; ama bu kez her adım ile çarpmadır.
Sahnede sürgüsünü oynat. iken noktalar hızlanarak yükselir; iken sıfıra doğru küçülür ama sıfır olmaz; iken terimler bir pozitif bir negatif olur. Ardışık iki terimin oranı göstergede hep aynı kalır.
Müzikte bir örnek: bir sesin bir oktav incesinin frekansı iki katıdır. Art arda gelen la seslerinin frekansları hertz diye gider; ortak çarpanı olan bir geometrik dizi.
Örnek
kolay
İki terimden geometrik diziyi kurma
Bir geometrik dizide ve ‘dir. Bu dizinin . terimi kaçtır?
‘den ‘e adım var ve her adım ile çarpmak demek: . Buradan ve .
Aritmetik dizideki gibi, bilinen terimden ilerle. ‘ten ‘ye adım: .
Sağlama: ve .
Sonuç
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ve .
Temel bölümü tamamlandı.
Orta
Özellikler ve ilk n terim toplamı
Eşit uzaklıktaki terimler
Aritmetik dizide bir terimden adım geri gidersen kaybeder, adım ileri gidersen kazanırsın. İkisini toplayınca kayıp ile kazanç birbirini götürür. Geometrik dizide aynı şey çarpma ile olur.
Neden: ifadesi yalnızca toplamına bağlıdır. Geometrik dizide için de aynısı geçerli.
Sahnede bir aritmetik dizinin noktaları ve seçili bir orta terim var. Uzaklık sürgüsüyle soldaki ve sağdaki terimi eşit adımlarla aç: ikisini birleştiren doğru parçasının orta noktası hep orta terimin üstüne düşüyor. Düğmeyle geometrik diziye geç; bu kez orta nokta tutmaz, tutan şey çarpımdır.
Örnek
orta
İndisler toplamıyla kısa yol
Bir aritmetik dizide olduğuna göre toplamı kaçtır?
Her terimi ve ile yazarsan çıkar: tek denklem, iki bilinmeyen. ve ayrı ayrı bulunamaz; bu yüzden o yoldan gitmiyoruz.
İndislere bak: ve , ‘a eşit uzaklıkta ( adım). O hâlde ve verilen eşitlik olur; .
İstenen toplamda da indisler ‘a eşit uzaklıkta: . Bu yüzden .
Sonuç
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
olduğundan . Terimler pozitif olduğu için .
Toplam sembolü
Uzun toplamları kısa yazmak için Yunan alfabesindeki sigma harfi kullanılır.
Örnek: . Alt sınır olmak zorunda değildir: . Bu programda sembolün yalnızca okunuşu istenir; açıp toplaman yeterlidir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
için terimler ‘tir; toplam .
Aritmetik dizinin ilk n terim toplamı
Anlatılır ki Alman matematikçi Gauss ilkokuldayken ‘den ‘e kadar sayıların toplamını birkaç saniyede bulmuş: sayıları baştan ve sondan eşleştirmiş. , , … Her çift eder ve çift vardır: .
Bu eşleştirme her aritmetik dizide çalışır, çünkü baştan . terim ile sondan . terimin indisleri toplamı hep ‘dir; toplamları hep eder.
Sahnede terimler blok sütunları olarak duruyor. “Kopyayı çevir” düğmesine bas: basamağın ters çevrilmiş kopyası üstüne oturur ve bir dikdörtgen oluşur. Dikdörtgenin eni , boyu ; aradığın toplam bunun yarısı. , ve sürgülerini değiştir; dikdörtgen her seferinde tamamlanır.
Örnek
orta
Amfi tiyatroda koltuk sayısı
Bir amfi tiyatronun en ön sırasında koltuk vardır ve her sırada bir öndekinden koltuk fazla bulunur. Amfi sıralı olduğuna göre toplam kaç koltuk vardır?
Sıralardaki koltuk sayıları sabit artışla gidiyor; bu bir aritmetik dizidir: , , . İstenen .
Toplam formülü ilk ve son terimi ister. Son sıraya adımda ulaşılır: .
Eşleştir: en ön ve en arka sıra birlikte koltuk eder ve böyle çift vardır.
Sonuç
Amfide koltuk vardır.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Terim sayısı . Toplam .
Geometrik dizinin ilk n terim toplamı
Geometrik dizide baştan ve sondan eşleştirmek işe yaramaz; çiftlerin toplamı eşit çıkmaz. Burada başka bir fikir var: toplamı ile çarpınca terimlerin hepsi bir sıra kayar.
Alttakinden üsttekini çıkar: ortadaki bütün terimler birbirini götürür, geriye yalnızca iki uç kalır. .
Sahnede üst satır ‘nin, alt satır ‘nin terimleri. “Çıkar” düğmesine bas: iki satırda da bulunan bloklar söner; altta en sağdaki , üstte en soldaki kalır. sürgüsünü büyüt; kaç terim eklersen ekle geriye yine iki blok kalıyor.
Şekildeki toplamı formülle denetle: , , için .
Örnek
orta
Son terimi verilen geometrik toplam
toplamı kaçtır?
Terimler ikiye katlanıyor: geometrik dizi, , . Formül terim sayısını ister, o yüzden önce ‘nın kaçıncı terim olduğunu bul.
eşitliğinden , yani . Üs , terim sayısı ; ikisini karıştırma.
Toplam formülünde üs ‘dir: .
Sonuç
Toplam ‘dur. Dikkat et: iken toplam, bir sonraki terimden () tam kadar eksik.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
. Sağlama: .
Sahnede dene
Sahnede ve seç, ilk dört terimi topla; sonra beşinci terime bak. ve . Aradaki ‘lik fark, kancadaki B teklifinin toplamını saymadan bulmanın anahtarı.
Orta bölümü tamamlandı.
İleri
Sınav düzeyi: birleşik sorular, tuzaklar ve modelleme
Bu soruların ortak yolu şu: bütün terimleri ile (ya da ) cinsinden yaz, denklemi çöz. Aşağıdaki örnekler bu yolu kısaltan fikirleri ve en sık düşülen tuzakları gösteriyor.
Terimleri ortadaki terime göre yazmak
Örnek
zor
Toplamı ve çarpımı verilen üç terim
Terimleri giderek büyüyen bir aritmetik dizisinde ve ‘dir. Buna göre kaçtır?
Üç terimi ile yazmak yerine ortadaki terime göre yaz: . Böylece toplamda ‘ler birbirini götürür: , .
Çarpımda da iki kare farkı çıkar, çünkü terimler ve : , yani ve .
ya da . Terimler büyüdüğüne göre ; . Dizi diye başlar (sağlama: ).
.
Sonuç
Aritmetik ve geometrik dizi aynı soruda
Örnek
zor
Aritmetik dizinin içinden geometrik üçlü
Ortak farkı sıfırdan farklı bir aritmetik dizisinin , ve terimleri, bu sırayla bir geometrik dizinin ardışık üç terimidir. Bu geometrik dizinin ortak çarpanı kaçtır?
Geometrik dizide ortadaki terimin karesi iki yanındakilerin çarpımıdır: . Aritmetik dizi bilgisini kullanmak için terimleri ve ile yaz: .
Aç ve sadeleştir: , yani . verildiği için iki yanı ‘ye bölebilirsin: .
Artık her terim ‘in katı: ve . Geometrik dizinin terimi sıfır olamayacağından ve oran alınabilir.
Sonuç
Ortak çarpan ‘tür. Üç terim .
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
İlk beş terimin toplamından ilk dört terimin toplamını çıkarınca geriye beşinci terim kalır: .
Toplamdan terime
Mini testteki fikir geneldir: ile arasındaki tek fark terimidir.
Örnek
zor
Toplam formülünden genel terim
Bir dizisinin ilk teriminin toplamı ‘dir. Dizinin genel terimini bul ve ‘u hesapla.
İlk terim doğrudan toplamdan okunur, çünkü “ilk bir terimin toplamı” terimin kendisidir: .
için farkı al. ‘i yazarken gördüğün her yere koy:
Bu kural için bulundu; için de tutuyor mu? . Tutuyor; genel terim her için ve dizi, ortak farkı olan bir aritmetik dizi.
Sonuç
ve . Sağlama: .
İndirgemede düzeni yakalamak
İndirgeme bağıntılı sorularda uzak bir terim istenirse hepsini hesaplaman beklenmez. İlk birkaç terimi yaz; çoğu zaman terimler bir yerden sonra yinelenir.
Örnek
zor
Yinelenen dizi
ve her pozitif tam sayısı için olan dizide kaçtır?
adım atmak yerine ilk terimleri yaz ve düzen ara: , , .
çıktı. Her terim yalnızca bir öncekine bağlı olduğundan bundan sonrası aynen yinelenir: Dizi terimde bir başa dönüyor.
‘ün ‘e bölümünden kalan belirleyicidir: . tam tur atılır ve bir terim daha gidilir; o da turun ilk terimidir.
Sonuç
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Terimler: Dizi terimde bir yinelenir. olduğundan .
Modelleme: hangi dizi, hangi toplam?
Hikâyeli bir soruda ilk iş, değişimin türünü tanımaktır. Her adımda aynı miktar ekleniyor ya da çıkarılıyorsa aritmetik; aynı sayıyla çarpılıyor ya da aynı oranda azalıyorsa geometrik dizi kurarsın. Sonra sorunun bir terimi mi yoksa bir toplamı mı istediğine bakarsın.
Kancadaki iki teklife dön. Sahnede bu kez aylık ödemeler değil, o aya kadar birikmiş toplamlar var. Ay sürgüsünü ‘den ‘ya doğru ilerlet: A’nın toplamı uzun süre önde gidiyor, sonra B bir anda geçiyor. Geçişin hangi iki ay arasında olduğunu bul.
Örnek
zor
İki teklif: hangisi, kaç ay için?
A teklifinde ilk ay lira, sonraki her ay bir öncekinden lira fazla ödeniyor. B teklifinde ilk ay lira, sonraki her ay bir öncekinin katı ödeniyor. aylık iş için hangi teklif daha çok kazandırır? B’nin toplamı ilk kez kaçıncı ayın sonunda A’yı geçer?
Soru aylık ödemeyi değil toplam kazancı soruyor; iki dizinin de ‘si gerekir. A aritmetik (, ):
B geometrik (, ): .
yaz: A için lira, B için lira. ay için A, lira daha fazla kazandırır.
Geçiş ayını bulmak için toplamları yan yana yaz. B’nin toplamı her ay yaklaşık ikiye katlanıyor ama . aya kadar A’ya yetişemiyor; . ayda geçiyor.
| Ay | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| A toplamı | |||||
| B toplamı |
Sonuç
aylık iş için A teklifi ( lira; B lira). B’nin toplamı ilk kez . ayın sonunda A’yı geçer.
Örnek
zor
Zıplayan topun aldığı yol
Bir top cm yükseklikten bırakılıyor. Top yere her çarpışında, bir önceki düştüğü yüksekliğin ‘üne kadar yükseliyor. Top yere . kez çarptığı ana kadar toplam kaç santimetre yol alır?
Çıkış yükseklikleri sabit bir sayıyla çarpılarak küçülüyor; geometrik dizi. İlk çıkış cm; sonrakiler , , cm.
Yolu parçalara ayır, çünkü ilk iniş ile sonrakiler aynı sayılmaz. İlk düşüş yalnızca iniştir: cm. Sonraki her yükseklik hem çıkılır hem inilir. . çarpışa kadar çıkış-iniş vardır.
Dört yüksekliğin toplamı: , , .
Sağlama: .
Toplam yol: ilk düşüş bir kez, çıkış-inişler iki kez. .
Sonuç
Top cm yol alır.
İleri bölümü tamamlandı.
Özet
Bu konudan aklında kalacaklar
- Dizi, tanım kümesi olan fonksiyondur; grafiği ayrık noktalardır. Sonlu dizinin terim sayısı bellidir, sabit dizinin bütün terimleri eşittir, iki dizi her terimi eşitse eşittir.
- Terim bulmanın iki yolu: genel terimde yerine sıra numarasını yaz ya da indirgeme bağıntısıyla sırayla ilerle. Fibonacci: .
- Aritmetik dizi: . ise .
- Geometrik dizi: . ise .
- Toplamlar: aritmetikte ; geometrikte ().
- ve için .
- . terime adımda ulaşılır; üç ardışık terimi ortadakine göre yaz; uzak terim soran indirgemede yinelenen düzeni ara.