به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
–1 امتیاز
689 بازدید
در دبیرستان توسط Yasinnew (-1 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

سلام. من پایهٔ هشتم هستم. چگونه باید حاصل جمع زیر را بدست بیاورم؟

$$1+ \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8}+\dots$$

چندین بار سعی کردم حلش کنم اما چون بینهایت بود به نتیجه ای نرسیدم از اساتید درخواست دارم فرمول حل این مسائل را به من یاد بدهند.

توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@Yasinnew به نظر خودتان عنوانی که گذاشته بودید یعنی «جمع بی نهایت کسر ریاضی هشتم نهم» در شرایط عنوان مناسب که در پست زیر آمده‌است صدق می‌کند؟
https://math.irancircle.com/11973
با عنوان جدیدی که برایتان گذاشتم مقایسه کنید.

3 پاسخ

+3 امتیاز
توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)

برای بدست‌ آوردن این مجموع راه های زیادی وجود دارد . ولی از آنجا که شما این سوال را در مقطع هشتم یا نهم پرسیده اید پس بنده در اینجا راه حلی در سطح معلومات یک دانش آموز هشتم یا نهم می آورم .

ابتدا مجموع $ \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + ...$ را بدست می آوریم . یک مربع $1 \times 1$ در نظر بگیرید . این مربع را به $2$ قسمت مساوی تقسیم نمایید . نصف مربع را به رنگ زرد در می آوریم ( به شکل زیر نگاه کنید ) . این قسمت زرد رنگ در شکل نمایانگر کسر $ \frac{1}{2} $ است . حال نصف دیگر مربع را که رنگ نکرده ایم را به $2$ قسمت مساوی تقسیم می کنیم و نصف آن را به رنگ قرمز در می آوریم . این قسمت قرمز رنگ نمایانگر کسر $ \frac{1}{4} $ است . مجددا قسمتی را که هنوز رنگ نشده است را به $2$ قسمت مساوی تقسیم می کنیم . و نصف آن را به رنگ آبی در می آوریم . این قسمت آبی رنگ نمایانگر کسر $ \frac{1}{8} $ است . و این کار را ادامه می دهیم و به شکل زیر می رسیم :

توضیحات تصویر

چون مجموع $\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + ...$ تا بی نهایت می رود پس تقسیمات بالا را در مربع تا بی نهایت ادامه می دهیم . و این کار باعث رنگ شدن کل مربع $1 \times 1$ می شود که $1$ واحد کامل است . بنابراین :

$$\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \frac{1}{16} + ... = 1$$

حال به طرفین تساوی بالا $1$ واحد اضافه می کنیم که خواهیم داشت :

$$1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \frac{1}{16} + ... = 2$$

توسط Yasinnew (-1 امتیاز)
سپاس از راهنمایی شما
آیا از این روش هم میتونیم استفاده کنیم؟
مثلا بگیم مخرج چند برابر شده؟ ودر صورت حاصل قرار بدیم بعد یکی ازش کم کنیم و بزاریم مخرج اگه با این فرمول پیش بریم به نظر شما صحیح است؟
@username
توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)
خواهش میکنم . منظورتون واضح نیست ولی اگر منظورتئن الگویابی از روی مجموع های جزئی هست بله میشه ولی در انتها باید حدگیری کنید که فعلا در سطح معلومات شما نیست
توسط rezasalmanian (872 امتیاز)
سپاس استاد
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@rezasalmanian به جای نوشتن دیدگاه سپاس، به پست مورد نظر امتیاز بدهید. به بخش «اگر کسی به سوالم پاسخ داد چه کار کنم» در صفحهٔ راهنمای سایت نگاه کنید https://math.irancircle.com/faq
0 امتیاز
توسط Ramtin (449 امتیاز)

جواب مورد نظر را برابر A در نظر می‌گیریم. پس داریم :

$A= 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} +... *$

طرفین را در عددی ضرب میکنیم تا در مجموعه حاصل، همان دنباله عددی قبلی مشاهده شود (معمولا این عدد همان قدر نسبت دنباله هندسی مخرج است، برای مثال اینجا مخرج مدام 2 برابر می‌شود پس کل طرفین را در 2 ضرب میکنیم)

$2A = 2 + 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} +... @$

همانطور که از مقایسه دو معادله @ و * می بینیم، داریم :

$2A = 2 + A \Rightarrow A=2 $

البته توجه شود که از لحاظ علمی یک ایراد خیلی ریز در این راه حل وجود دارد که گفته می‌شود اجازه تفاضل دو بی‌نهایت وجود ندارد، البته کاربرد این نکته در یک سری مسائل دیگر است و در حد دبیرستان و راهنمایی این راه حل ایراد خاصی ندارد

توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)
+1
سوال در پایه هشتم یا نهم پرسیده شده و باید راه حلی در سطح معلومات این پایه آورده بشه . راه حل شما درسته فقط در ابتدا باید ثابت کنید این سری همگراست و سپس مقدار سری را برابر $A$ در نظر بگیرید
توسط Ramtin (449 امتیاز)
درود بر شما
بله صحیح است اثبات این نکات ریز در حد ایشان نیست البته نیازی هم نیست. این سبک سوالات مجموع نامتناهی متداول است در پایه نهم و اکثر کتب و معلمان هم همین فرمول را بدون اشاره به ریز اشکالات نامهم می‌گویند. در واقع یک راه سریع برای حل تست های تیزهوشان نهمی هاست و فکر می‌کنم اکثر کتب کمک درسی نهم به عنوان نکته به آن اشاره کرده اند
0 امتیاز
توسط Ramtin (449 امتیاز)

طبق فرمول مجموع حملات یک دنباله هندسی داریم :

$S = \frac{a(q^{n+1}-1)}{a-1} $

در مجموع تصاعد هندسی نزولی بینهایت، n به سمت بی‌نهایت می‌رود و همچنین $q<1$ پس عبارت $q^{n+1} $ قابل صرف نظر کردن است و داریم ‌:

$S_{بی‌نهایت} = \frac{-a}{a-1} = \frac{a}{1-a} $

در اینجا به جای a عدد $ \frac{1}{2} $ قرار دهید و سپس حاصل را با 1 قبلش جمع ببندید تا به 2 برسید

بزرگترین ریاضیدانان، همچون ارشمیدس، نیوتن و گاوس، همواره نظریه و کاربردها را در اندازه ی یکسان در هم می آمیزند.
...