Soru

Zorluk: OrtaSayı Dizileri ve Örüntüler
Bir ana_n sayı dizisinin ilk iki terimi a1=1a_1 = 1 ve a2=2a_2 = 2 olarak verilmiştir.
Bu dizinin sonraki terimleri, n3n \geq 3 olmak üzere,
an=an1an21a_n = a_{n-1} \cdot a_{n-2} - 1
kuralı ile belirlenmektedir.
Buna göre, bu dizinin ilk 4040 teriminin toplamı kaçtır?
  1. A
    -29
  2. B
    -21
  3. C
    -20
  4. -19Cevap
  5. E
    -13

Cevap

İlk 40 terimin toplamı -19'dur.
Dizinin ilk terimleri sırasıyla yazıldığında a1=1a_1=1, a2=2a_2=2, a3=1a_3=1, a4=1a_4=1, a5=0a_5=0, a6=1a_6=-1, a7=1a_7=-1, a8=0a_8=0, a9=1a_9=-1, a10=1a_{10}=-1 değerleri elde edilir. Burada 5. terimden itibaren (0,1,1)(0, -1, -1) şeklinde 3 elemanlı bir döngünün sürekli tekrar ettiği görülür. İlk 4 terimin toplamı 5'tir. Geriye kalan 36 terim bu 3 elemanlı döngüden tam olarak 12 adet barındırır. Her bir döngünün toplamı -2 olduğundan, döngüsel kısmın toplamı 12(2)=2412 \cdot (-2) = -24 yapar. Bu iki değer toplandığında genel toplam 5+(24)=195 + (-24) = -19 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Dizinin ilk terimlerini teker teker bularak örüntüyü incelemek.
a1=1a_1 = 1, a2=2a_2 = 2, a3=211=1a_3 = 2 \cdot 1 - 1 = 1, a4=121=1a_4 = 1 \cdot 2 - 1 = 1, a5=111=0a_5 = 1 \cdot 1 - 1 = 0, a6=011=1a_6 = 0 \cdot 1 - 1 = -1, a7=101=1a_7 = -1 \cdot 0 - 1 = -1, a8=1(1)1=0a_8 = -1 \cdot (-1) - 1 = 0, a9=0(1)1=1a_9 = 0 \cdot (-1) - 1 = -1, a10=101=1a_{10} = -1 \cdot 0 - 1 = -1 değerleri elde edilir.
Dizideki terimlerin nasıl ilerlediğini görmek ve periyodik bir tekrar olup olmadığını belirlemek için.
2
Tekrar eden periyodik kısmı ve döngü uzunluğunu tespit etmek.
Dizinin terimleri yazıldığında: 1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,1, 2, 1, 1, 0, -1, -1, 0, -1, -1, 0, -1, -1, \dots şeklindedir. Burada ilk 4 terimden sonra (5. terimden itibaren) (0,1,1)(0, -1, -1) biçiminde 3 elemanlı bir döngü oluşmaktadır.
40 terimi tek tek hesaplamak yerine döngüsel özelliği kullanarak pratik bir çözüm yolu geliştirmek için.
3
Döngü dışındaki terimlerin toplamını ve geriye kalan terim sayısını hesaplamak.
Döngüye dahil olmayan ilk 4 terimin toplamı: a1+a2+a3+a4=1+2+1+1=5a_1 + a_2 + a_3 + a_4 = 1 + 2 + 1 + 1 = 5 olur. Toplam 40 terim olduğundan döngüye dahil olan terim sayısı 404=3640 - 4 = 36 tanedir.
Döngüsel yapıya sahip olan ve olmayan terimleri ayrı gruplar halinde toplamak için.
4
Döngüye dahil olan terimlerin toplamını hesaplamak.
Döngü uzunluğu 3 elemanlı olduğundan, 36 terim içerisinde 36/3=1236 / 3 = 12 tam döngü bulunur. Her döngünün elemanları toplamı 0+(1)+(1)=20 + (-1) + (-1) = -2 olduğuna göre, bu kısmın toplamı 12(2)=2412 \cdot (-2) = -24 olarak bulunur.
Kalan 36 terimin toplamını döngü sayısı ve döngü toplamı yardımıyla bulmak için.
5
Dizinin ilk 40 teriminin genel toplamına ulaşmak.
İlk 4 terimin toplamı ile döngüsel kısmın toplamı birleştirildiğinde: 5+(24)=195 + (-24) = -19 elde edilir.
İki grubun toplamını birleştirerek nihai sonuca ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Sayı Dizilerinde Periyodik Tekrar ve Gruplandırma
Bu soruyu puanla