סדרות ואינדוקציה
MATH-G12-4U-08

סדרות: סדרה הנדסית וטור אינסופי

יחידה זו עוסקת בסדרה ההנדסית — סדרה שבה היחס בין כל איבר לאיבר שלפניו קבוע ושווה למנה q. נגדיר את הסדרה בייצוג מילולי, מספרי, סימבולי (נוסחת האיבר הכללי an=a1qn1a_{n}=a_{1} \cdot q^{n-1} וכלל הנסיגה an+1=anq)a_{n+1}=a_{n} \cdot q) וגרפי כנקודות על גרף בדיד של פונקציה מעריכית. נחקור את תכונות הסדרה: כל איבר הוא הממוצע ההנדסי של שכניו, סדרה עולה / יורדת / קבועה, ואיברים חיוביים / שליליים / מתחלפי-סימן. נלמד לחשב את סכום n האיברים הראשונים בעזרת הנוסחה Sn=a1qn1q1S_{n}=a_{1} \cdot \frac{q^{n}-1}{q-1} ואת הקשר an=SnSn1a_{n}=S_{n}-S_{n-1}. נציג את הטור ההנדסי האינסופי המתכנס וסכומו S=a11qS=\frac{a_{1}}{1-q} עבור 1<q<1(-1<q<1 (ללא הוכחה וללא שימוש בגבולות). לבסוף נפתור שאלות יישומיות מחיי היום יום ושאלות המשלבות סדרה חשבונית וסדרה הנדסית.

4 מיומנויות215 דקות

מיומנויות ביחידה

1

סדרה הנדסית: איבר כללי ותכונות

התלמיד יזהה סדרה הנדסית לפי מנה קבועה q, ישתמש בנוסחת האיבר הכללי aₙ=a₁·qⁿ⁻¹ ובכלל הנסיגה aₙ₊₁=aₙ·q, ויקבע אם הסדרה עולה, יורדת, קבועה או מתחלפת-סימן

היכרות
2

סכום של סדרה הנדסית סופית

התלמיד יחשב את סכום n האיברים הראשונים של סדרה הנדסית בעזרת הנוסחה Sₙ=a₁·(qⁿ−1)/(q−1), ימצא נעלם (n, q או a₁) מתוך סכום נתון, וישתמש בקשר aₙ=Sₙ−Sₙ₋₁

תרגול
3

טור הנדסי אינסופי מתכנס

התלמיד יקבע אם טור הנדסי אינסופי מתכנס לפי התנאי −1<q<1, יחשב את סכומו לפי הנוסחה S=a₁/(1−q), וימצא נעלם (a₁ או q) מתוך סכום אינסופי נתון, כולל יישומים והבעת שבר עשרוני מחזורי כטור

תרגול
4

שילוב סדרה חשבונית והנדסית

התלמיד יפתור שאלות המשלבות סדרה חשבונית והנדסית: יבחין בין הממוצע החשבוני (2b=a+c) להנדסי (b²=ac), ימצא נעלם כשמספרים הופכים מסדרה אחת לאחרת, ויפתור שאלות יישומיות וגאומטריות הכוללות גם טור אינסופי

אתגר