Soru

Zorluk: OrtaDizi Kavramı ve Genel Terim
Her nn pozitif tam sayısı için genel terimi
an=3n+1(n+1)!a_n = \frac{3^{n+1}}{(n+1)!}
olan (an)(a_n) dizisi tanımlanıyor.

Buna göre, ak+1ak=15\frac{a_{k+1}}{a_k} = \frac{1}{5} eşitliğini sağlayan kk pozitif tam sayısı kaçtır?

Cevap: 13

Cevap

Eşitliği sağlayan kk pozitif tam sayısı 13'tür.
Ardışık terimlerin oranı alındığında üslü ifadeler ve faktöriyel çarpanları sadeleşerek 3k+2\frac{3}{k+2} sonucuna ulaşılır. Bu ifadenin 15\frac{1}{5}'e eşitlenmesiyle k+2=15k+2 = 15 ve k=13k = 13 pozitif tam sayısı elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
aka_k ve ak+1a_{k+1} terimlerinin ifadelerini genel terim formülünü kullanarak yazarız.
ak=3k+1(k+1)!a_k = \frac{3^{k+1}}{(k+1)!} ve ak+1=3k+2(k+2)!a_{k+1} = \frac{3^{k+2}}{(k+2)!}
Ardışık iki terim arasındaki oranı hesaplayabilmek için bu terimlerin açık biçimlerini belirlememiz gerekir.
2
Elde edilen terimleri oranlayarak sadeleştirme işlemlerini uygularız.
ak+1ak=3k+2\frac{a_{k+1}}{a_k} = \frac{3}{k+2}
Üslü sayılarda bölme kuralı (3k+2/3k+1=33^{k+2} / 3^{k+1} = 3) ve faktöriyel açılım özelliği ((k+2)!=(k+2)(k+1)!(k+2)! = (k+2) \cdot (k+1)!) yardımıyla pay ve paydadaki ortak çarpanlar sadeleştirilir.
3
Sadeleşmiş oran�� 15\frac{1}{5} değerine eşitleyerek birinci dereceden denklemi çözeriz.
k=13k = 13
3k+2=15\frac{3}{k+2} = \frac{1}{5} denkleminde içler dışlar çarpımı yapıldığında k+2=15k+2 = 15 ve buradan k=13k = 13 elde edilir.

Anahtar Kavram

Bir dizinin genel teriminde değişken yerine indis yazarak terimleri belirleme ve faktöriyel içeren ifadeleri sadeleştirme.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla