Rozwiązane

iloczyn siedmiu początkowych wyrazów ciągu geometrycznego jest równy 2187. oblicz czwarty wyraz tego ciągu



Odpowiedź :

a₄ = 3

Ciąg geometryczny

I sposób:

Najszybszym sposobem znalezienia a₄ w tym zadaniu jest skorzystanie z własności, że w ciągu geometrycznym (przy n>k) dowolny wyraz jest średnią geometryczną dwóch równoodległych od niego wyrazów:

[tex]\large\text{$a_n=\sqrt{a_{n-k}\cdot a_{n+k}}$}[/tex]

Możemy to zapisać również jako:   [tex]\large\text{$a_n^2=a_{n-k}\cdot a_{n+k}$}[/tex]

Zatem:

  •   [tex]n=4,\ k=1\quad\implies\quad a_4^2=a_{3}\cdot a_{5}[/tex]
  •   [tex]n=4,\ k=2\quad\implies\quad a_4^2=a_{2}\cdot a_{6}[/tex]
  •   [tex]n=4,\ k=3\quad\implies\quad a_4^2=a_{1}\cdot a_{7}[/tex]

Mamy dane:    [tex]a_1\cdot a_2\cdot a_3\cdot a_4\cdot a_5\cdot a_6\cdot a_7=2187[/tex]

Czyli:

       [tex]a_1\cdot a_7\cdot a_2\cdot a_6\cdot a_3\cdot a_5\cdot a_4=2187\\\\{}\quad\ \ a_4^2\ \cdot\ a_4^2\ \cdot\ a_4^2\ \cdot\ a_4=2187\\\\ {}\qquad\qquad \ a_4^7\ =\ 2187 \\\\ {}\qquad\qquad \ a_4^7\ =\ 3^7\\\\ {}\qquad\qquad \ a_4\ =\ 3[/tex]

II sposób:

Jeżeli nie przerabialiście podanej wyżej zależności, to możemy skorzystać ze wzoru na n-ty wyraz ciągu geometrycznego:  [tex]a_n=a_1\cdot q^{n-1}[/tex]

Stąd:

  • [tex]a_2=a_1\cdot q[/tex]
  • [tex]a_3=a_1\cdot q^2[/tex]
  • [tex]a_4=a_1\cdot q^3[/tex]
  • [tex]a_5=a_1\cdot q^4[/tex]
  • [tex]a_6=a_1\cdot q^5[/tex]
  • [tex]a_7=a_1\cdot q^6[/tex]

Czyli:

        [tex]a_1\cdot a_2\cdot a_3\cdot a_4\cdot a_5\cdot a_6\cdot a_7=2187\\\\ a_1\cdot a_1\cdot q\cdot a_1\cdot q^2\cdot a_1\cdot q^3\cdot a_1\cdot q^4\cdot a_1\cdot q^5\cdot a_1\cdot q^6=2187\\\\{}\qquad\qquad a_1^7\cdot q^{21}=2187\\\\{} \qquad \quad \left(a_1\cdot q^3\right)^7=2187\\\\{} \qquad \qquad a_4^7=2187\\\\{} \qquad \qquad\ a_4^7=3^7\\\\{} \qquad \qquad\ a_4=3[/tex]