מה נלמד בשיעור:

  1. מהי בסדרה חשבונית – מבוא
  2. חישוב האיבר ה-n בסדרה
  3. תירגול חישוב איברים בסדרה חשבונית
  4. חישוב סכום איברים בסדרה חשבונית
  5. תרגול חישוב סכום איברים בסדרה חשבונית
  6. שאלות סדרות חשבוניות מבחינות בגרות 3 יחידות
  7. הכרת נוסחאות הסדרה החשבונית

 

מבוא לסדרות חשבוניות

בחשבון, סדרה חשבונית היא סדרה שההפרש בין כל אחד מהאיברים בה קבוע, ההפרש של הסדרה מסומן באות d וכך מציינים אותו בתרגילים ובנוסחאות שנכיר בהמשך.

הנה דוגמאות לסדרות חשבוניות:

d=3 סדרה שההפרש בין שני איברים עוקבים הוא 3:

1 , 4 , 7 , 10 ,13 , 16 , 19 …

 

d=5 סדרה ההפרש בין שני איברים עוקבים הוא 5:

12 , 17 , 22 , 27 , 32 , 37 …

d=-4 סדרה שההפרש בין שני איברים עוקבים הוא 4- (סדרה יורדת):

16 , 12 , 8 , 4 , 0 , -4 , -8 ….

נבדוק את הסדרה הבאה:

7 , 11 , 15 , 19 , 23 , 27 , 31

כל מסדרה בסדרה נקרא איבר בסדרה, האיבר הראשון בסדרה הוא 7, המספר השני הוא 11, המספר השלישי הוא 15 וכן הלאה. את איברי הסדרה מסמנים באות a, כאשר האיבר הראשון בסדרה הוא a1, האיבר השני יסומן ב a2 האיבר השלישי ב a3  וכן הלאה

נבדוק את ההפרש בין איברי הסדרה:

a2-a1 = 11-7 = 4

a3-a2 = 15-11 = 4

a4-a3 = 19-15 = 4

a5-a4 = 23-19 = 4

a6-a5 = 27-23 = 4

a7-a6 = 31-27 = 4

אנחנו רואים שההפרש בין שני איברים עוקבים בסדרה קבוע ושווה ל4, לכן הסדרה היא סדרה חשבונית

סדרה חשבונית אינסופית

סדרה חשבונית אינסופית היא סדרה שמספר האיברים בה הוא אינסופי. נהוג לסמן את האיבר האחרון בסדרה באות n, למשל

a1 = 2

a2 = 4

a3 = 6

an = 2n

הפרש סדרה חשבונית

את הפרש הסדרה נסמן באות d, הפרש הסדרה הוא ההפרש בין שני איברים עוקבים. כפי שציינו קודם, ההפרש בין שני איברים עוקבים בסדרה חשבונית הוא קבוע.

את ההפרש d בין שני איברים כלליים בסדרה נוכל לסמן כך :

d=an+1 – an

אם נביט בסדרה הקודמת שבחנו, נראה כי:

d = a2-a1 = 11-7 = 4

d = a3-a2 = 15-11 = 4

d = a4-a3 = 19-15 = 4

d = a5-a4 = 23-19 = 4

d = a6-a5 = 27-23 = 4

d = a7-a6 = 31-27 = 4

חישוב האיבר ה-n בסדרה חשבונית

מכיוון שההפרש בין שני איברים עוקבים בסדרה חשבונית הוא קבוע, נוכל להגיע לביטוי חשבוני פשוט של איבר במקום n בסדרה חשבונית בתלות בהפרש הסדרה d והאיבר הראשון בסדרה. בואו נראה איך מחשבים את האיבר שנמצא במקום הn

היות והאיבר הראשון הוא a1 נתחיל מכתיבת השני a2 בתלות בהפרש הסדרה

a2 = a1+d = a1 + d(2-1)

את האיבר השלישי בסדרה a3 נוכל לכתוב כך:

a3 = a2+d

כעת נכתוב את a2 כביטוי הקודם התלוי בa1

a3 = a1+d+d = a1+2d = a1+ d(3-1)

את האיבר הרביעי בסדרה a4 נוכל לכתוב כך:

a4 = a3+d

כעת נכתוב את a3 כביטוי הקודם התלוי בa1

a4 = a1+2d+d = a1+3d = a1 + d(4-1)

ניתן לראות שאפשר להסיק את ערכו של האיבר ה-n לפי:

an = a1 + d(n-1)

תרגול מציאת איברים בסדרה חשבונית

שאלה #1

נתונה סדרה בה האיבר הראשון a1=2 ואילו הפרש הסדרה d=6 מצאו את האיבר ה-11 בסדרה
פתרון:
נוכל להשתמש בנוסחה למציאת האיבר ה-n בסדרה, כאשר במקרה שלנו n=11
הנתונים שלנו:
a1=2
d=6
a11=? נמצא את
נשתמש בנוסחה
an=a1 + d(n-1)
n=11
a11=2+6(11-1)=2+60=62
a11=62

שאלה #2
נעמה מתחילה עבודה חדשה בחנות הירקות של תומר. בחודש הראשון נעמה משתכרת שכר של 24 שקלים לשעה. בכל חודש שכרה של נעמה עולה ב3 שקלים לשעה. מה יהיה השכר השעתי של נעמה כעבור 11 חודשים?

פתרון:

השכר ההתחלתי של נעמה 24 שקלים הוא גם האיבר הראשון בסדרה המתאר את התפתחות השכר של נעמה, לכן a1=24, מאחר ובכל חודש השכר השעתי עולה ב3 שקלים, זהו גם יהיה הפרש הסדרה d=3. כעת נותר לחשב בעזרת שימוש בנוסחא לאיזה ה-n.

a1=24, d=3, n=11

a11=a1+d(n-1)=24+3(11-1)=24+3×10=24+30=54

תשובה: השכר של נעמה כעבור 11 חודשים יהיה 54 שקלים לשעה

שאלה #3
רכבת ישראל רכשה קטר מופלא. הקטר מתחיל את הנסיעה שלו במהירות 0 קמ״ש ומתחיל להאיץ בקצב קבוע, בכל שניה מהירות הקטר עולה ב3.5 קילומטרים לשעה. כעבר כמה שניות מהירות הקטר תעלה על 110 קמ״ש ?

פתרון:

מתוך השאלה נוציא ראשית את הנתונים. המהירות בכל שניה היא למעשה האיברים בסדרה החשבונית. a1=0 המהירות עולה ב3.5 קמש בכל שניה ולכן d=3.5, הנעלם הפעם הוא n, אנחנו נרצה למצוא n ראשון שעבורו מהירות הרכבת גדולה מ110 קמש

a1=0, an>110, d=3.5

an<a1+d(n-1)

110<0+3.5x(n-1)

110<3.5n-3.5

113.5<3.5n

נחלק את שני האגפים ב3.5 ונקבל

113.5:3.5<n

n>32.42

ה-n הראשון שגדול מ32.42 הוא 32 ולכן n=33

בדיקה:

a1=0, d=3.5, n=33

a33=a1+d(n-1)=0+3.5(33-1)=3.5×32=112

a32=a1+d(n-1)=0+3.5(32-1)=3.5×31=108.5

שאלה #4

חבורת ילדים מסודרת לפי הגובה שלהם מהנמוך לגבוה. כל ילד בשורה גבוה ב3 סנטימיטרים בדיוק מהילד הקודם בשורה. גובהו של הילד הנמוך בשורה הוא 112 ס״מ וגובהו של הילד הגבוה בשורה הוא 142 ס״מ. כמה ילדים עומדים בשורה?

פתרון:

גובה הילד הנמוך הוא 112 ס״מ לכן נסמן a1=112 גובהו של הילד הגבוה בשורה הוא 142 ס״מ ולכן an=142, את ההפרש נסמן כ d=3.

נציב בנוסחת האיבר ה-n

an=a1+d(n-1)

נציב את הערכים הידועים לנו

142=112+3(n-1)

נפתח סוגריים

142=112+3n-3 / -112 +3

142+3-112 = 3n

3n=33

n=11

בשורה עומדים 11 תלמידים

נוסחה לחישוב סכום איברי סדרה חשבונית

אם עד עתה עסקנו בהבנה ותירגול איך נחשב את ערכו של איבר an בסדרה חשבונית, עכשיו הגיע השלב שבו נחמד איך לחשב את סכום n איברים של אותה הסדרה החשבונית. את סכום הסדרה החשבונית אנחנו מסמנים באות S מהמילה SUM (סכום).

אם נרצה לסמן את סכום 4 האיברים הראשונים בסדרה חשבונית, נכתוב זאת בצורה הבאה: S4=a1+a2+a3+a4

את סכום n האיברים הראשונים בסדרה חשבונית נסמן כך: ……Sn=a1+a2+a3+a4+a5+…..+an

לחישוב סכום n האיברים הראשונים בסדרה חשבונית יש שתי נוסחאות מוכרות:

  1. \(S_{n} = \frac{n\cdot \left ( a_{1}+ a_{n}\right )}{2}\)
  2. \(S_{n} = \frac{n\cdot \left [ 2a_{1}+\left ( n-1 \right )\cdot d \right ]}{2}\)

שליטה בשתי הנוחסאות הללו ביחד עם הנוסחה למציאת האיבר ה-n שלמדו קודם תקל אלינו בפתרון השאלות נוגעות בסדרות חשבוניות

את ההוכחה לסכום הסדרה החשבונית נעלה בהמשך

תרגול סכום סדרה חשבונית

שאלה #1

נתונה סדרה חשבונית שבה האיבר הראשון הוא 4, הפרש הסדרה הוא 9. חשבו את סכום 9 האיברים הראשונים.

פתרון:

מתוך השאלה אנחנו רואים מיד שa1=4 ו d=9, אנחנו מתבקשים לחשב את סכום 9 האיברים הראשונים ולכן מחפשים את ?=Sn

נשתמש בנוסחה השניה
\(S_{n} = \frac{n\cdot \left [ 2a_{1}+\left ( n-1 \right )\cdot d \right ]}{2}\)
נציב את הערכים שלנו בנוסחה ונפתור
\(S_{9} = \frac{9\cdot \left [2\cdot 4+\left ( 8 \right )\cdot 9 \right ]}{2}\)
נמשיך לפתור
\(S_{9} = \frac{9\cdot [8+72]}{2}\)
מכאן
\(S_{9} = \frac{9\cdot 80}{2}=360\)
סכום 9 האיברים הראשונים בסדרה הוא \(S_{9} =360\)

שאלה #2
נתונה סדרה בה האיבר הראשון הוא 8, האיבר ה5 הוא 40, הפרש השסדרה הוא 8.
חשבו את סכום 5 האיברים הראשונים בסדרהפתרון:
ראשית נכתוב בסימנים את נתוני השאלה
a1=8, a5=40, d=8
דרך ראשונה: לאחר שסיכמנו את הנתונים של השאלה, רואים שיהיה להשתמש בנוסחה הראשונה
\(S_{n} = \frac{n\cdot \left ( a_{1}+ a_{n}\right )}{2}\)
בנוסחה הראשונה אין צורך בידיעת הפרש הסדרה
נציב את הנתונים בנוסחה
\(S_{5} = \frac{5\cdot \left ( 8+ 40\right )}{2}\)
נפשט ונפתור
\(S_{5} = \frac{5\cdot 48}{2} = \frac{240}{2}=120\)
מכאן סכום 5 האיברים הראשונים בסדרה הם
\(S_{5} =120\)

שאלה #3

במגרש הכדורשת השכונתי יש יציע צופים ובו 15 שורות, בשורה הראשונה יושבים 10 צופים, בכל שורה יושבים 4 צופים יותר מהאשר בשורה שמתחתיהם. כמה צופים הגיעו לצפות במשחק?

פתרון

ידוע לנו כי n=15 הוא מספר השורות. a1=10 בשורה הראשונה יושבים 10 צופים והשורה הראשונה היא האיבר הראשון בסדרה שנחשב, d=4 בכל שורה ישנם 4 צופים יתר ולכן זהו הפרש הסדרה.

נשתמש בנוסחה השניה לחשוב מספר הצופים הכולל:

\(S_{n} = \frac{n\cdot \left [ 2a_{1}+\left ( n-1 \right )\cdot d \right ]}{2}\)

נתחיל להציב את הערכים הנתונים בנוסחה:
\(S_{n} = \frac{15ֿ \cdot\left [ 2ֿ\cdot 10 ֿ+\left ( 15-1 \right )\cdot 4 \right ]}{2}\)

נתחיל לפתור

\(S_{n} = \frac{15ֿ \cdot\left [ 20 ֿ+\left ( 14 \right )\cdot 4 \right ]}{2}\)

נמשיך
\(S_{n} = \frac{15ֿ \cdot\left ( 20 ֿ+56 \right )}{2} = \frac{15ֿ \cdot76}{2}\)
\(S_{n} = \frac{15ֿ \cdot76}{2} = \frac{1440}{2}=720\)

תשובה : במשחק צופים 720 איש ואישה

תרגול שאלות מבחינות בגרות (3 יח׳):

שאלה #1

ראשית נרשום את נתוני השאלה

a7=29 d=-3

פתרון סעיף א:

נשתמש בנוסחה למציאת האיבר an תוך כדי הצבת הנתונים שכתבנו למעלה, אנחנו יודעים שעבור n=7 a7=29 לכן:
\(a_{n} = a_{1}+d \cdot (n-1)\)
נציב את הנתונים
\(a_{7} = a_{1}+(-3) \cdot (7-1)\)
נבודד את a1
\(a_{1} = a_{7}+3 \cdot (7-1)\)
נחשב
\(a_{1} = 29+3 \cdot 6=29+18=47\)
a1=47

פתרון סעיף ב:

לחישוב S13 נשתמש בנוסחה הבאה לחישוב סכום n האיברים הראשונים בסדרה :
\(S_{n} = \frac{n\cdot \left [ 2a_{1}+\left ( n-1 \right )\cdot d \right ]}{2}\)
נציב את הנתונים לחישוב סכום 13 האיברים הראשונים
\(S_{13} = \frac{13\cdot \left [ 2\cdot47+\left ( 13-1 \right )\cdot (-3) \right ]}{2}\)
נתחיל לפתור ולצמצם:
\(S_{13} = \frac{13\cdot \left [ 94+\left ( 12 \right )\cdot (-3) \right ]}{2} = \frac{13\cdot (94-36)}{2}\)
נמשיך לצמצם
\(S_{13} =\frac{13\cdot (94-36)}{2} =\frac{13\cdot 58}{2}\)
\(S_{13} =\frac{13\cdot 58}{2} =13\cdot 29 = 377\)
לסיכום S13=377

פתרון סעיף ג:

כדי למצוא את ההפרש בין האיבר התשיעי לאיבר השני, נשתמש בנוסחה לחישוב האיבר הn ומשם נמצא את ההפרש בין האיברים
\(a_{n} = a_{1}+d \cdot (n-1)\)
נמצא את האיברים
\(a_{2} = 47+(-3) \cdot (2-1)\)
\(a_{2} =47-3\cdot1 = 44 \)
ו
\(a_{9} = 47+(-3) \cdot (9-1) \)
\(a_{9} = 47-3\cdot8 = 23 \)

נסכם
\(a_{9} – a_{2}= 23 -44 = -21\)
האיבר התשיעי קטן ב21 מהאיבר השני

פתרון וידאו

הכרת הנוסחאות לחישוב סכום סדרה חשבונית ואת האיבר ה-n בסדרה חשבונית.

לפני שניגש ונעמיק בהבנה ופתרון שאלות הנושאי הסדרה החשבונית, נראה את שלושת הנוסחאות השימושיות ביותר כשנרצה לפתור תרגילי סדרות חשבוניות

שתי נוסחאות מוכרות לחישוב סכום n האיברים הראשונים בסדרה חשבונית

  1. \(S_{n} = \frac{n\cdot \left ( a_{1}+ a_{n}\right )}{2}\)
  2. \(S_{n} = \frac{n\cdot \left [ 2a_{1}+\left ( n-1 \right )\cdot d \right ]}{2}\)

נוסחה לחישוב האיבר ה-n  בסדרה חשבונית

  1. \(a_{n} = a_{1}+d \cdot (n-1)\)

לפוסט הזה יש 4 תגובות

  1. לפי מה אני בוחרת באיזה נוסחה להשתמש בתרגול סכום סדרה חשבונית?

    1. חני שלום,
      לגבי באיזו נוסחה לבחור, זה תלוי מה הנתונים שיש לך.
      מעבר לעמוד הזה, בדיוק סיימנו להעלות סדרה של שאלות בנושא סדרות בערוף היוטיוב שלנו, הנה הקישור לפלייליסטת נשמח אם תיצפי וכמובן תעקבי, לייקים תגובות וכאלה 🙂

  2. בתרגול סכום סדרה חשבונית שאלה-1:
    בתרגיל כתוב ש d זה 9 וכשהצבתם את הנתונים הצבתם d= 9

כתיבת תגובה

The maximum upload file size: 2 MB. You can upload: image. Links to YouTube, Facebook, Twitter and other services inserted in the comment text will be automatically embedded. Drop file here

סגירת תפריט