Pomiń nawigację – przejdź do treści
POLIGON MATEMATYCZNY
POZIOM ROZSZERZONY
ZHACKUJ MATURĘ
◂ WYBÓR POZIOMUOFERTA
WARSTWA 01 · WPROWADZENIE

Układ 3×3 – trzy liczby, dwa ciągi — teoria i metoda: Trzy liczby, dwa ciągi,
jeden układ

Trzy liczby w ciągu arytmetycznym i geometrycznym – średnie trzech kolejnych wyrazów, układ trzech równań z trzema niewiadomymi i pięć technik redukcji do układu 2×2.

01warstwa: teoria i metoda
2sekcje
SKŁADOWE

Średnie i sprawdzenie

Trzy liczby, o których treść mówi „tworzą ciąg arytmetyczny” i „tworzą ciąg geometryczny” – to zawsze ten sam szkielet: układ trzech równań z trzema niewiadomymi. Poniższe składowe to gotowe szkielety zapisu – nakładasz je na zadanie, zanim zaczniesz liczyć.

SKŁADOWAŚrednie trzech kolejnych wyrazów – i sprawdzenie własnościami

Ciąg arytmetyczny – średnia arytmetyczna

Trzy kolejne wyrazy ciągu arytmetycznego spełniają warunek średniej arytmetycznej:

Skąd: , , więc .

Ciąg geometryczny – średnia geometryczna

Trzy kolejne wyrazy ciągu geometrycznego spełniają warunek średniej geometrycznej:

Skąd: , , więc . Zapis przez kwadrat omija kłopot ze znakiem – znak sprawdzasz na końcu.

Własności jako sprawdzenie

Własności ciągu arytmetycznego i geometrycznego – takie jak monotoniczność czy znak wyrazów – służą do sprawdzenia rozwiązania po wykonaniu obliczeń: z rozwiązań układu odrzucasz te, które łamią warunki z treści. Na przykład ciąg geometryczny wymaga wyrazów różnych od zera, ciąg rosnący – odpowiednio albo przy wyrazach dodatnich.

METODA

Układ trzech równań, trzy niewiadome

Tworzymy układ trzech równań z trzema niewiadomymi.

  1. 1
    Technika 1 – wyrazy odpowiadające
    Jeśli trzy kolejne wyrazy jednego ciągu są trzema niekolejnymi wyrazami drugiego – jednej niewiadomej pozbywamy się, tworząc przyporządkowanie: przechodzimy na postać ogólną ciągu arytmetycznego i geometrycznego.
    Przykład z treści: trzy kolejne wyrazy ciągu arytmetycznego są odpowiednio 1., 2. i 4. wyrazem ciągu geometrycznego. Wtedy: Trzy niewiadome wyrażamy przez dwie: – dalej operujemy już na i wchodzimy w układ dwóch równań z dwiema niewiadomymi.

    POKAZ · MATURA · CZERWIEC 2020

    W trójwyrazowym ciągu geometrycznym spełniona jest równość . Wyrazy są odpowiednio – czwartym, drugim i pierwszym wyrazem rosnącego ciągu arytmetycznego. Oblicz .

    1
    PrzyporządkowaniePostać ogólna arytmetycznego : , , – trzy niewiadome schodzą do dwóch: .
    2
    Warunek geometryczny (bo , ciąg rosnący).
    3
    SumaWyrazy to , więc .
  2. 2
    Technika 2 – skrócenie niewiadomych
    Wchodzimy w układ trzech równań: dwie zależności liniowe i jedna kwadratowa, a każde równanie ma wszystkie trzy niewiadome. Trzeba zauważyć, że dwie niewiadome jednego równania skrócą się z dwiema niewiadomymi innego równania – po takim skróceniu poznajemy wartość jednej niewiadomej.
    Klasyczny ruch: z  i  od razu , czyli . Znalezioną niewiadomą podstawiamy – i wchodzimy w układ dwóch równań z dwiema niewiadomymi.

    POKAZ · MATURA · MAJ 2013

    Ciąg liczbowy jest arytmetyczny i , natomiast ciąg jest geometryczny. Oblicz .

    1
    SkrócenieZ arytmetyczności ; wstawione w sumę: . Dwie niewiadome skróciły się – znamy .
    2
    PodstawienieZostaje , czyli , oraz warunek geometryczny .
    3
    Kwadratowe lub ; odpowiednio lub .
    lub
  3. 3
    Technika 3 – łańcuch podstawień
    Dwa równania liniowe i jedno kwadratowe – jak wyżej – ale w jednym równaniu liniowym występują tylko dwie niewiadome. To umożliwia wyrażenie jednej przez drugą, np. . Przechodzimy do drugiego równania liniowego: w miejsce wstawiamy wyrażenie z  i wyrażamy przez . Mając i , wchodzimy w równanie kwadratowe – i otrzymujemy równanie kwadratowe z jedną niewiadomą .
    Ilustracja łańcucha: z  bierzemy ; wstawione do daje ; wtedy to już równanie w samym .

    POKAZ · MATURA · CZERWIEC 2023

    Ciąg jest trójwyrazowym ciągiem geometrycznym o wyrazach dodatnich. Ciąg jest trójwyrazowym ciągiem arytmetycznym. Ponadto . Oblicz .

    1
    Liniowe dwuniewiadomeZ  od razu – początek łańcucha ().
    2
    ŁańcuchArytmetyczność: ().
    3
    Kwadratowe w b (wyrazy dodatnie). Stąd , .
  4. 4
    Technika 4 – kwadratowe z parametrem
    Mamy tylko jedno równanie liniowe i jedno kwadratowe. Pozbywamy się jednej niewiadomej z równania liniowego – zostaje równanie kwadratowe z dwiema niewiadomymi i . Traktujemy je jak równanie kwadratowe z parametrem (rzemiosło z tematu 1) i rozwiązujemy albo . Takie podejście umożliwia wyrażenie w ciągu geometrycznym.
    Ilustracja: z  i  dostajemy ; jako kwadratowe w  z parametrem : , więc lub – czyli lub .

    POKAZ · MATURA · MAJ 2019

    Trójwyrazowy ciąg o wyrazach dodatnich jest arytmetyczny, natomiast ciąg jest geometryczny. Oblicz iloraz ciągu geometrycznego.

    1
    Eliminacja z liniowegoArytmetyczność upraszcza mianownik: .
    2
    Warunek geometryczny.
    3
    Kwadratowe z parametremWzględem z parametrem : , więc (drugi pierwiastek ujemny – odpada).
    4
    Iloraz.
  5. 5
    Technika 5 – odejmowanie równań kwadratowych
    Mamy dwa równania kwadratowe i jedno liniowe. Ruch redukcyjny: odejmujemy równania kwadratowe stronami – wyrazy kwadratowe (jak i ) się skracają i z dwóch kwadratowych powstaje nowa zależność liniowa. Układ spada do dwóch liniowych i jednego kwadratowego – kończymy Techniką 2 lub 3. Gdy oba kwadratowe są jednorodne, zamiast odejmować można podzielić stronami.

    POKAZ · MATURA · MAJ 2012

    Trzy liczby tworzą ciąg geometryczny. Jeżeli do drugiej liczby dodamy 8, to ciąg ten zmieni się w arytmetyczny. Jeżeli zaś do ostatniej liczby nowego ciągu arytmetycznego dodamy 64, to tak otrzymany ciąg będzie znów geometryczny. Znajdź te liczby.

    1
    Trzy równania [K], [L], [K] – dwa kwadratowe, jedno liniowe.
    2
    Odejmowanie kwadratowych – kwadraty się skróciły, mamy nową liniową.
    3
    StandardZ liniowego ; w : lub .
    lub
B.0902·w087