Question

Difficulty: Mediumİndirgemeli Diziler

Bir (an)(a_n) dizisinde, a1=6a_1 = 6 ve her n≥1n \geq 1 pozitif tam sayısı için

an+1−an=12n+1+2n−1a_{n+1} - a_n = \frac{1}{\sqrt{2n+1} + \sqrt{2n-1}}

indirgeme bağıntısı verilmiştir.

Buna göre, a41a_{41} değeri kaçtır?

Answer: 10

Answer

Dizinin 41. teriminin değeri 10'dur.
Bağıntıda paydanın eşleniğiyle genişletilmesi sonucunda an+1−an=2n+1−2n−12a_{n+1} - a_n = \frac{\sqrt{2n+1} - \sqrt{2n-1}}{2} elde edilir. n=1n=1'den 4040'a kadar taraf tarafa toplama yapıldığında aradaki terimler birbirini yok eder ve geriye a41−a1=9−12=4a_{41} - a_1 = \frac{9-1}{2} = 4 kalır. a1=6a_1 = 6 başlangıç koşulu eklendiğinde a41=10a_{41} = 10 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
İndirgeme bağıntısının sağ tarafındaki terimi paydadan kurtarmak için eşleniği olan (2n+1−2n−1)(\sqrt{2n+1} - \sqrt{2n-1}) ile çarpalım.
an+1−an=2n+1−2n−12a_{n+1} - a_n = \frac{\sqrt{2n+1} - \sqrt{2n-1}}{2}
Eşlenik çarpımı yapıldığında payda (2n+1)−(2n−1)=2(2n+1) - (2n-1) = 2 olur ve sadeleştirme kolaylaşır.
2
nn yerine sırasıyla 11 ve 4040 arasındaki tam sayı değerlerini yazalım.
n=1  ⟹  a2−a1=3−12n=1 \implies a_2 - a_1 = \frac{\sqrt{3} - 1}{2}
n=2  ⟹  a3−a2=5−32n=2 \implies a_3 - a_2 = \frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{2}
…\dots
n=40  ⟹  a41−a40=81−792n=40 \implies a_{41} - a_{40} = \frac{\sqrt{81} - \sqrt{79}}{2}
Teleskobik toplam yöntemiyle aradaki terimleri birbirini götürecek şekilde düzenlemek hedeflenir.
3
Elde edilen 40 adet eşitliği taraf tarafa toplayalım.
a41−a1=81−12a_{41} - a_1 = \frac{\sqrt{81} - 1}{2}
Sol taraftaki a2,a3,…,a40a_2, a_3, \dots, a_{40} terimleri birbirini sadeleştirir; sağ tarafta ise ardışık köklü ifadelerden sadece ilk terimin negatif kökü ile son terimin pozitif kökü kalır.
4
Kök dışına çıkarma işlemini yapalım ve a1=6a_1 = 6 değerini yerine koyarak a41a_{41} terimini yalnız bırakalım.
a41−6=9−12=4  ⟹  a41=10a_{41} - 6 = \frac{9 - 1}{2} = 4 \implies a_{41} = 10
a1a_1 değeri bilindiğinden denklem çözülerek istenen terim elde edilir.

Key Concept

Teleskobik toplam yöntemi ve köklü ifadelerde eşlenik çarpımı kullanarak indirgemeli dizileri çözme.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question