gamedschool

Gerçek Sayı Dizileri ve Aritmetik Dizi konu anlatımı

12. sınıf Matematik · Diziler

Lise · 12. sınıf · Matematik · Ünite: Diziler · ~4 dk okuma

Dizinin tanımı (pozitif tam sayılardan gerçek sayılara fonksiyon), genel terim ve terimler; bir ifadenin dizi belirtip belirtmediği; sonlu ve sonsuz diziler, sabit dizi, eşit diziler; monoton (artan-azalan) diziler; indirgemeli (rekürsif) diziler ve Fibonacci dizisi, altın oran; aritmetik dizi: ortak fark, genel terim, iki terim arasındaki ilişki, orta terim özelliği, ilk n terim toplamı ve gerçek hayat problemleri.

Dizi kavramı

Dizi: Tanım kümesi pozitif tam sayılar (ℤ⁺), değer kümesi gerçek sayılar olan fonksiyon → (aₙ)

  • aₙ: genel terim, a₁: birinci terim, a₂: ikinci terim…
  • aₙ = 2n + 1 → 3, 5, 7, 9, … (grafikte noktalar, çizgi değil!)

Dizi olma şartı: Her pozitif tam sayı için terim tanımlı olmalıdır.

  • aₙ = 1 / (n − 3) → n = 3 için tanımsız → dizi değildir
  • aₙ = √(n − 2) → n = 1 için tanımsız → dizi değildir

Dizi türleri:

  • Sabit dizi: Bütün terimleri eşit (aₙ = 5)
  • Eşit diziler: Her n için aₙ = bₙ
  • Artan dizi: Her n için aₙ₊₁ − aₙ > 0 · Azalan: aₙ₊₁ − aₙ < 0
  • aₙ = n / (n + 1) → 1/2, 2/3, 3/4, … → artan

İndirgemeli diziler ve Fibonacci

İndirgemeli (rekürsif) dizi: Terimlerin önceki terimler cinsinden verildiği dizi

  • a₁ = 3, aₙ₊₁ = 2aₙ − 1 → 3, 5, 9, 17, 33, …

Fibonacci dizisi: a₁ = a₂ = 1, aₙ₊₂ = aₙ₊₁ + aₙ

→ 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, …

  • Leonardo Fibonacci 1202’de tavşan çoğalması problemiyle tanıttı.
  • Ardışık terimlerin oranı altın orana yaklaşır: 21/13 ≈ 1,615 · 55/34 ≈ 1,618 → φ ≈ 1,618
  • Ayçiçeği tohumlarının ve çam kozalaklarının spiral sayıları çoğunlukla Fibonacci sayılarıdır (34 ve 55 gibi).
n12345678
Fibonacci1123581321

Aritmetik dizi

Aritmetik dizi: Ardışık iki terim arasındaki fark sabit olan dizi → aₙ₊₁ − aₙ = d (ortak fark)

Genel terim: aₙ = a₁ + (n − 1)d · iki terim arasında: aₙ = aₖ + (n − k)d

Orta terim: aₖ = (aₖ₋ₚ + aₖ₊ₚ) / 2 → eşit uzaklıktaki terimlerin ortalaması

İlk n terim toplamı: Sₙ = n(a₁ + aₙ) / 2 = n[2a₁ + (n − 1)d] / 2

Örnek: a₃ = 11 ve a₇ = 23 olan aritmetik dizide

  • a₇ − a₃ = 4d = 12 → d = 3, a₁ = 11 − 2 · 3 = 5
  • a₂₀ = 5 + 19 · 3 = 62, S₂₀ = 20 · (5 + 62) / 2 = 670

Gauss’un toplamı: 1 + 2 + … + 100 = 100 · 101 / 2 = 5050

Gerçek hayat: İlk sırasında 20 koltuk olan ve her sırada 2 koltuk artan 15 sıralı bir salonda son sırada 20 + 14 · 2 = 48 koltuk, toplam 15 · (20 + 48) / 2 = 510 koltuk vardır.

Kavramlar

dizi
pozitif tam sayılarda tanımlı fonksiyon
genel terim
n. terimi veren ifade
ortak fark
aritmetik dizide ardışık terim farkı
indirgemeli dizi
önceki terimlerle tanımlanan dizi
altın oran
≈ 1,618 olan özel oran
Önemli noktalar
  • Dizi: ℤ⁺ → ℝ fonksiyonu; genel terim aₙ
  • Her pozitif tam sayıda tanımlı olmalı
  • Artan: aₙ₊₁ − aₙ > 0; azalan: < 0
  • Fibonacci: aₙ₊₂ = aₙ₊₁ + aₙ; oran → altın oran ≈ 1,618
  • Aritmetik dizi: aₙ = a₁ + (n − 1)d
  • Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2; Gauss: 1 + … + 100 = 5050

Örnek soru ve çözümü

Soru

Grafikteki noktalar aₙ = 2n + 1 dizisinin ilk altı terimini göstermektedir. Bu dizi aritmetik midir? 50. terimi ve ilk 50 terimin toplamını bulunuz.

Çözüm

Ardışık terimler arasındaki fark hep 2 olduğundan aritmetik dizidir (d = 2, a₁ = 3). a₅₀ = 2 · 50 + 1 = 101. S₅₀ = 50 · (3 + 101) / 2 = 2600.

Çözümlü örnekler

1. aₙ = n² − 1 dizisinin 4. terimi kaçtır? KolayÇözüm

4² − 1 = 15.

2. Ortak farkı −4 ve birinci terimi 50 olan aritmetik dizinin kaçıncı terimi 2’dir? OrtaÇözüm

2 = 50 + (n − 1)(−4) → (n − 1) · 4 = 48 → n = 13.

3. Bir aritmetik dizide a₄ + a₁₂ = 40 ise ilk 15 terimin toplamı kaçtır? ZorÇözüm

a₁ + a₁₅ = a₄ + a₁₂ = 40 (indis toplamları eşit: 16). S₁₅ = 15 · 40 / 2 = 300.

Sık yapılan hatalar

  • Dizinin grafiğini sürekli çizgi olarak çizmek (yalnızca noktalardır).
  • aₙ = a₁ + nd yazmak (doğrusu (n − 1)d).
  • Paydası bazı n değerlerinde sıfır olan ifadeyi dizi saymak.

Biliyor muydun?

Rivayete göre küçük Gauss’un öğretmeni sınıfı oyalamak için 1’den 100’e kadar toplamayı istedi; Gauss baştan ve sondan eşleştirdiği 50 tane 101’i çarparak sonucu dakikalar içinde buldu!

Kendini dene

1. Dizinin tanım kümesi hangisidir?
  1. Pozitif tam sayılar
  2. Rasyonel sayılar
  3. Gerçek sayılar
  4. Negatif tam sayılar
Cevabı göster

Doğru cevap: A) Pozitif tam sayılar · ℤ⁺.

2. Hangisi bir dizi belirtmez?
  1. aₙ = 1 / n
  2. aₙ = 1 / (n − 2)
  3. aₙ = n²
  4. aₙ = 2n
Cevabı göster

Doğru cevap: B) aₙ = 1 / (n − 2) · n = 2 tanımsız.

3. aₙ = 3n − 1 dizisinin 10. terimi kaçtır?
  1. 30
  2. 31
  3. 29
  4. 27
Cevabı göster

Doğru cevap: C) 29 · 3 · 10 − 1.

4. Grafiğe göre aₙ = 2n + 1 dizisinin ortak farkı kaçtır?
  1. 1
  2. 3
  3. 2
  4. 0
Cevabı göster

Doğru cevap: C) 2 · Grafik.

5. Fibonacci dizisinde 8. terim kaçtır?
  1. 34
  2. 13
  3. 18
  4. 21
Cevabı göster

Doğru cevap: D) 21 · 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21.

Konunun tüm sorularını ve testlerini gamedschool’da çözebilir, yanlışlarını tekrar edebilirsin.

12. Sınıf Matematik konuları
Konuyu oyunla pekiştir

gamedschool’da bu konunun testlerini çöz, XP ve altın kazan, Pixel Dünyası’nda arkadaşlarınla buluş. Öğrenciler için ücretsiz.

Ücretsiz kayıt ol