Soru

Zorluk: Zorİndirgemeli Diziler

Bir (an)(a_n) gerçel sayı dizisinde, a1=1a_1 = 1 ve her n1n \geq 1 tam sayısı için

nan+1(n+2)an=2n \cdot a_{n+1} - (n+2) \cdot a_n = 2

bağıntısı sağlanmaktadır.

Buna göre, a30a_{30} teriminin değeri kaçtır?

Cevap: 929

Cevap

Doğru cevap 929'dur.
Verilen bağıntı her iki tarafı n(n+1)(n+2)n(n+1)(n+2) ifadesine bölünerek teleskobik bir fark bağıntısına dönüştürülür. bn=ann(n+1)b_n = \frac{a_n}{n(n+1)} dönüşümüyle elde edilen bn+1bn=1n(n+1)1(n+1)(n+2)b_{n+1} - b_n = \frac{1}{n(n+1)} - \frac{1}{(n+1)(n+2)} eşitliği n=1n=1 ile n=29n=29 arasında toplandığında aradaki terimler sadeleşir. Başlangıç koşulu a1=1a_1 = 1 kullanılarak genel terim an=n(n+1)1a_n = n(n+1) - 1 olarak elde edilir. Buradan a30=30311=929a_{30} = 30 \cdot 31 - 1 = 929 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen bağıntıyı n(n+1)(n+2)n(n+1)(n+2) ile bölerek teleskobik biçime hazırlamak
an+1(n+1)(n+2)ann(n+1)=2n(n+1)(n+2)\frac{a_{n+1}}{(n+1)(n+2)} - \frac{a_n}{n(n+1)} = \frac{2}{n(n+1)(n+2)}
Ardışık terimler arasında ortak paydalar oluşturarak sadeleştirme yapmak
2
bn=ann(n+1)b_n = \frac{a_n}{n(n+1)} dönüşümü tanımlamak
bn+1bn=2n(n+1)(n+2)b_{n+1} - b_n = \frac{2}{n(n+1)(n+2)}
Bağıntıyı birinci dereceden doğrusal bir indirgemeli dizi biçimine indirgemek
3
Rasyonel ifadeyi basit kesirlerin farkı olarak yazmak
bn+1bn=1n(n+1)1(n+1)(n+2)b_{n+1} - b_n = \frac{1}{n(n+1)} - \frac{1}{(n+1)(n+2)}
Teleskobik toplam yöntemiyle sadeleşebilecek bir yapı elde etmek
4
n=1n=1 ile n=29n=29 arasındaki terimler için taraf tarafa toplama yapmak
b30b1=1213031b_{30} - b_1 = \frac{1}{2} - \frac{1}{30 \cdot 31}
Ara terimlerin birbirini götürmesini (teleskobik sadeleşme) sağlamak
5
b1=12b_1 = \frac{1}{2} başlangıç değerini kullanarak b30b_{30} terimini bulmak
b30=113031b_{30} = 1 - \frac{1}{30 \cdot 31}
a1=1a_1 = 1 olduğu için b1=a112=12b_1 = \frac{a_1}{1 \cdot 2} = \frac{1}{2} elde edilir ve yerine yazılır
6
b30b_{30} tanımından yararlanarak a30a_{30} değerini hesaplamak
a30=929a_{30} = 929
b30=a303031b_{30} = \frac{a_{30}}{30 \cdot 31} bağıntısında paydaları eşitleyip sadeleştirerek sonuca ulaşmak

Anahtar Kavram

İndirgemeli dizilerde uygun bir çarpan/bölen (bütünleştirici faktör) kullanarak teleskobik toplam oluşturma
Bu soruyu puanla