מצגת הסבר – סדרות
12 שקפים · סדרה חשבונית והנדסית, שתי סדרות בשאלה אחת, סכום סדרה אין־סופית
סדרות
מצגת הסבר – סדרה חשבונית, סדרה הנדסית וסדרה הנדסית אין־סופית
מה נלמד?
שאלת הסדרות היא בדרך כלל שאלה 1 בשאלון – לרוב שאלה מילולית עם שתי סדרות: אחת חשבונית ואחת הנדסית.
- לזהות את סוג כל סדרה
- לתרגם כל נתון למשוואה עם a1, d או q
- למצוא איבר an, מקום n או סכום Sn
- סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת – סכום S
המילים בשאלה מגלות את הסוג
„יותר ב־d מהקודם” ← מוסיפים מספר קבוע ← חשבונית
„גדול פי q מהקודם” ← כופלים במספר קבוע ← הנדסית
שני סוגי סדרות
סדרה חשבונית
כל איבר = הקודם ועוד מספר קבוע d (ההפרש).
d=10−4=6
d>0 ← עולה. d<0 ← יורדת.
סדרה הנדסית
כל איבר = הקודם כפול מספר קבוע q (המנה).
q=−24:48=−21
q<0 ← האיברים מחליפים סימן: הסדרה לא עולה ולא יורדת.
הנוסחאות מהנוסחאון
| סדרה חשבונית | סדרה הנדסית | |
|---|---|---|
| כלל נסיגה | a1=a, an+1=an+d | a1=a, an+1=an⋅q |
| איבר n־י | an=a1+(n−1)d | an=a1⋅qn−1 |
| סכום | Sn=2n(a1+an) Sn=2n[2a1+(n−1)d] | Sn=q−1a1(qn−1), q=1 |
| סדרה אין־סופית שסכומה מתכנס | – | S=1−qa1 |
לזכור (לא בנוסחאון): סדרה הנדסית אין־סופית מתכנסת כאשר −1<q<1 (q=0).
שיטת הפתרון – שלב אחרי שלב
- מזהים את סוג כל סדרה (יותר ב־ / פי).
- רושמים כל נתון בעזרת a1 ו־d (או a1 ו־q): למשל a4=a1q3.
- פותרים את המשוואה (או מערכת של שתיים).
- „סך הכול” ← סכום Sn. „בשבוע ה־n” ← איבר an.
- בודקים: n טבעי, ובסדרה אין־סופית −1<q<1.
דוגמה: יחס בין איברים
„האיבר הרביעי גדול פי 3.375 מהראשון”
a1 מצטמצם – לא צריך לדעת אותו!
שאלת בגרות פתורה – בקבוקים למחזור (א, ב)
תלמידי י״ב1 אספו בקבוקים במשך 5 שבועות. בכל שבוע אספו פי q מהשבוע שלפניו. בשבוע הרביעי אספו פי 3.375 מבשבוע הראשון. א. מצאו את q.
„פי q” ← סדרה הנדסית:
q=1.5
ב. בשבוע הראשון ובשבוע האחרון יחד אספו 2,425 בקבוקים. כמה אספו בשבוע הראשון?
השבוע האחרון הוא החמישי: a5=a1q4
400 בקבוקים
שאלת בגרות פתורה – בקבוקים למחזור (ג, ד)
י״ב2 אספו במשך 18 שבועות, בכל שבוע d בקבוקים יותר מהקודם. בשבוע השני – 230, ובסך הכול – 6,300. מצאו את d.
„יותר ב־d” ← חשבונית. a2=a1+d=230, לכן a1=230−d.
על כל בקבוק קיבלו 0.3 ש״ח. המסיבה עולה 3,400 ש״ח. האם הסכום יספיק?
י״ב1 – סכום 5 איברים בסדרה ההנדסית:
כן – 3,472.5 ש״ח, יותר מ־3,400
שאלת בגרות פתורה – שתי סדרות (א)
סדרה חשבונית A בת 57 איברים. נתון: a2+a4=a6, והאיבר האחרון הוא 171. א. מצאו את d ואת a1.
כותבים כל איבר בעזרת a1 ו־d:
האיבר האחרון הוא a57:
מציבים a1=d:
d=3, a1=3
שאלת בגרות פתורה – שתי סדרות (ב, ג)
סדרה הנדסית אין־סופית B: b1=a6 ו־3b3=a8. מצאו את q.
לכן b1=18, ו־b3=24:3=8.
B לא עולה ולא יורדת. מצאו את סכום האיברים במקומות הזוגיים.
לא עולה ולא יורדת ← q=−32.
b2,b4,b6,… – סדרה הנדסית עם b2=18⋅(−32)=−12 ומנה q2=94:
−21.6
סדרת האיברים במקומות הזוגיים
בסדרה הנדסית עם מנה q, לוקחים רק את b2, b4, b6, …
כלומר מתקבלת שוב סדרה הנדסית:
- האיבר הראשון שלה: b2=b1q
- המנה שלה: q2
אותו דבר במקומות האי־זוגיים: מתחילים ב־b1, והמנה q2.
למה q2 ולא q?
בין b2 ל־b4 יש שני צעדים של כפל ב־q.
−12⋅94=−316 ✓
שימו לב – הטעויות הנפוצות
- „יותר ב־” ← חשבונית (d). „פי” ← הנדסית (q).
- באיבר ה־n החזקה היא n−1: a5=a1q4.
- „השבוע האחרון” – מבינים מהשאלה מה מספרו (5 שבועות ← a5).
- q2=94 ← שתי אפשרויות ±32, ובוחרים לפי הנתונים.
- „סך הכול” ← סכום Sn, לא an.
- סכום אין־סופי – רק כש־−1<q<1. במקומות הזוגיים: איבר ראשון b2 ומנה q2.
בדיקה עצמית
- בסדרה חשבונית a1=7, d=4. מצאו את a15 ואת S15.
- באותה סדרה: איזה מקום תופס האיבר 99?
- בסדרה הנדסית a1=5, q=2. מצאו את a6 ואת S6.
- סדרה הנדסית אין־סופית: a1=18, q=−0.5. מהו סכומה?
התשובות (לפתוח אחרי שפתרתם)
- a15=7+14⋅4=63
S15=215(7+63)=525 - 7+4(n−1)=99 ⇒ n=24
- a6=5⋅25=160
S6=2−15(26−1)=315 - S=1−(−0.5)18=1.518=12
מעבר בין השקפים: החלקה בטלפון, או החיצים במקלדת.