Tabiat va jamiyatda ba'zi jarayonlar bir maromda emas, balki shiddat bilan karrali ortadi yoki kamayadi. Masalan:
Laboratoriyada bakteriyalar har 20 daqiqada ikkiga bo'linadi: 1,2,4,8,16,…
Qadimgi shaxmat afsonasida donishmand taxtaning 1-katagiga 1 dona, 2-katagiga 2 dona, 3-katagiga 4 dona bug'doy so'ragan. 64-katakka yetganda bu miqdor 263 donaga yetib, butun dunyo hosilidan oshib ketgan.
Har bir keyingi son oldingisini bitta o'zgarmas songa ko'paytirish orqali hosil bo'ladigan bunday ketma-ketlik geometrik progressiya deb ataladi.
Asosiy g'oya
1. Ta'rif va maxraj
Ta'rif. Birinchi hadi b1=0 bo'lgan, ikkinchi hadidan boshlab har bir hadi o'zidan oldingi hadni bitta noldan farqli o'zgarmas q soniga ko'paytirishdan hosil bo'ladigan ketma-ketlik geometrik progressiya deyiladi:
bn+1=bn⋅q(b1=0,q=0,n∈N).
q soni geometrik progressiyaning maxraji deb ataladi:
q=bnbn+1=b1b2=b2b3=…
Maxraj q va birinchi had b1 ga qarab:
b1>0,q>1 bo'lsa — o'suvchi (masalan: 3,6,12,24,…);
b1>0,0<q<1 bo'lsa — kamayuvchi (masalan: 16,8,4,2,…);
q<0 bo'lsa — ishorasi almashinuvchi (masalan: 5,−15,45,−135,…);
q=1 bo'lsa — o'zgarmas (masalan: 4,4,4,4,…).
2. n-had formulasi
Ketma-ketlik hadlarini ta'rif bo'yicha yozsak:
b1,b2=b1q,b3=b2q=b1q2,b4=b1q3,…
Ixtiyoriy n-had uchun formula kelib chiqadi:
bn=b1⋅qn−1.
Ixtiyoriy ikkita bn va bm hadlar orasidagi munosabat:
bn=bm⋅qn−m⟹qn−m=bmbn.
3. Xarakteristik xossa va indekslar qoidasi
O'rta geometrik xossasi: Ikkinchi hadidan boshlab har bir hadning kvadrati o'ziga qo'shni hadlar ko'paytmasiga teng:
bn2=bn−1⋅bn+1(n≥2).
Barcha hadlar musbat bo'lsa: bn=bn−1bn+1, ya'ni har bir had qo'shnilarining o'rta geometrigiga teng.
Indekslar yig'indisi tengligi: Agar k+m=p+q bo'lsa, u holda:
bk⋅bm=bp⋅bq.
Masalan, b2⋅b8=b4⋅b6=b52 (chunki 2+8=4+6=10).
4. Dastlabki n ta had yig'indisi
Geometrik progressiyaning dastlabki n ta hadi yig'indisi Sn=b1+b2+…+bn quyidagi formula bilan hisoblanadi:
Sn=q−1b1(qn−1)=1−qb1(1−qn)(q=1).
Oxirgi had bn ma'lum bo'lganda:
Sn=q−1bnq−b1.
Agar q=1 bo'lsa, barcha hadlar teng bo'lib, Sn=n⋅b1 bo'ladi.
Yechilgan misollar
1-misol. n-had va yig'indini hisoblash
Geometrik progressiyada b1=48 va q=−21 berilgan. Uning beshinchi hadi b5 va dastlabki 5 ta hadi yig'indisi S5 ni toping.
Yechish:
n-had formulasiga n=5 ni qo'yamiz:
b5=b1⋅q4=48⋅(−21)4=48⋅161=3.
Ushbu mavzu bo'yicha tayyorlangan 5 ta test savoli platformada interaktiv tarzda ishlaydi: o'z javobingizni tanlang va to'liq tushuntirishni ko'ring.
Keyingi qadam
Agar geometrik progressiyada ∣q∣<1 bo'lsa, hadlar borgan sari kichiklashib, nolga intiladi. Masalan: 1,21,41,81,…. Cheksiz ko'p bunday sonlarni qo'shganda chekli son chiqishi mumkinmi? Keyingi darsda matematikadagi eng ajoyib mavzulardan biri — Cheksiz kamayuvchi geometrik progressiyani o'rganamiz.
Test
0 / 5 javob berildi
1.Geometrik progressiyada b1=3 va maxraj q=2 bo'lsa, uning oltinchi hadi b6 ni toping.
2.Geometrik progressiyada b2=6 va b5=162 bo'lsa, maxraj q ni toping.
3.Barcha hadlari musbat bo'lgan geometrik progressiyada b3=4 va b7=64 bo'lsa, beshinchi had b5 ni toping.
4.Hadlari musbat bo'lgan geometrik progressiyada b1=2 va q=3 bo'lsa, dastlabki 4 ta hadining yig'indisi S4 ni hisoblang.
5.Geometrik progressiyada b1=5, q=2 va Sn=155 bo'lsa, hadlar soni n ni toping.