ลำดับเลขคณิต
ลำดับเลขคณิต คือลำดับที่มีค่าเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างคงที่ โดยจำนวนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงนี้เราเรียกว่าผลต่างร่วม แทนด้วยสัญลักษณ์ d โดยที่ d = พจน์ขวา – พจน์ซ้าย
การเขียนลำดับเราจะเขียนแทนด้วย โดยที่ คือพจน์ทั่วไปหรือเรียกอีกอย่างว่า พจน์สุดท้ายนั่นเอง
การหาพจน์ทั่วไปของลำดับเลขคณิต
พจน์ที่1 n = 1 ;
พจน์ที่2 n = 2 ;
พจน์ที่3 n = 3 ;
.
พจน์ที่ n n = n ;
ดังนั้น สูตรในการหาพจน์ทั่วไปของลำดับเลขคณิต
วิธีการแก้โจทย์ปัญหาที่เกี่ยวกับลำดับเลขคณิต
- ต้องรู้ว่าโจทย์ถามหาอะไร จากนั้นเขียนสิ่งที่โจทย์ต้องการไว้ เช่น โจทย์ต้องการหาพจน์ที่ 5 เราจะเขียน จากนั้นเราก็จะรู้แล้วว่าเราต้องหาอะไรเพื่อให้สมการมันสมบูรณ์และได้คำตอบที่ต้องการ
- ดูว่าโจทย์ให้อะไรมาบ้าง โจทย์บางโจทย์อาจจะไม่ให้มาแบบตรงๆ เช่น 1, 3, 5,7,… สิ่งที่โจทย์ให้มาคือ และ d จะเห็นว่าโจทย์ไม่ได้ให้ d มาตรงๆแต่เราต้องสังเกตเอง
- ใช้สิ่งที่โจทย์มา ในการหาสิ่งที่เราต้องการในข้อ 1.
จากข้อ 1-3 ถ้าทำครบตามนี้เราก็จะได้คำตอบตามต้องการแล้ว ทั้งนี้ต้องอาศัยการสังเกต และการฝึกทำบ่อยๆให้ชินด้วย
ตัวอย่างลำดับเลขคณิต
โจทย์ลำดับเลขคณิตนั้น สามารถพลิกแพลงได้เยอะมาก ไม่ว่าจะเป็น หาพจน์ที่ n หาว่าค่าที่กำหนดให้นั้นคือพจน์ที่เท่าไหร่ และอีกมากมาย เราไปดูตัวอย่างกันเลย
1. จงหาพจน์ทั่วไป () ของ 5, 7, 9, 11, …
จากโจทย์
จากสูตร
จะได้
ดังนั้น
2. ให้ a และ b เป็นจำนวนจริงบวก ถ้า a, 10, b, 20, … เป็นลำดับเลขคณิตจงหาพจน์ที่ 10 , a และ b
จากสูตร
(1)
(2)
(2) – (1) :
แทน ใน (1) :
และ
ดังนั้น
3. ถ้าพจน์ที่ 5 และพจน์ที่ 10 ของลำดับเลขคณิตเป็น 14 และ 29 ตามลำดับ แล้วพจน์ที่ 99 เท่ากับเท่าใด
จากสูตร
พจน์ที่ 5 จะได้ว่า (1)
พจน์ที่ 10 จะได้ว่า (2)
(2) – (1) :
แทน ใน (1) :
และ
พจน์ที่ 99
4. ลำดับ -24, -15, -6, 3, 12, 21, … , 1776 มีกี่พจน์ (O-net 54)
จากโจทย์ และ
“พจน์สุดท้าย (พจน์ที่ n ) มีค่าเท่ากับ 1776”
หา n โดยที่
ดังนั้น ลำดับดังกล่าวมี 201 พจน์
5. พจน์ที่ 60 ของลำดับเลขคณิต x + 2 , 2x – 5, 2x + 2, …เท่ากับเท่าไหร่
จากโจทย์สิ่งที่ต้องการหาคือ
สื่งที่โจทย์ให้มาคือ พจน์แรก และ
สิ่งแรกที่ต้องทำคือหา x โดยใช้สูตรลำดับเลขคณิต
จาก d = พจน์ซ้าย – พจน์ขวา
d = 2x – 5 – (x + 2) = 2x + 2 – (2x – 5)
x – 7 = 7
x = 14
เมื่อนำค่า x ที่หาได้ไปแทน จะได้ลำดับเลขคณิต ดังนี้ 16, 23, 30,…
จากลำดับข้างต้นจะได้ d = 23 – 16 = 7
หา พจน์ที่ 60
ดังนั้น พจน์ที่ 60 เท่ากับ 429
6. ลำดับเลขคณิต 4 จำนวนที่อยู่กลางระหว่าง 4 กับ 49 คือจำนวนใดบ้าง
ลองเขียนอนุกรมจะได้ 4, a, b, c, d, 49
จากโจทย์สิ่งที่เรารู้คือ พจน์แรก และพจน์สุดท้าย ดังนั้นเราามารถหา d จากพจน์สุดท้ายได้ โดยใช้สูตรลำดับเลขคณิต
ได้เป็น
49 = 4 + 5d (เนื่องจาก 49 คือพจน์ที่ 6 ดังนั้น n -1 = 5)
45 = 5d
d = 9
เขียนเป็นลำดับเลขคณิตได้เป็น 4, 13, 22, 31, 40, 49
ดังนั้น 4 พจน์ที่อยู่กลางระหว่าง 4 กับ 29 คือ 13, 22, 31, 40 ตามลำดับ
ตัวอย่างโจทย์ปัญหาเกี่ยวกับ ลำดับเลขคณิต
1.) แป้งกู้เงินมาจำนวนหนึ่ง โดยจ่ายเงินเดือนแรก 200 บาท และเดือนถัดไปแป้งต้องจ่ายเพิ่มทุกเดือนเดือนละ 50 บาท หลังจากชำระหมดพบว่าเดือนสุดท้ายแป้งจ่ายเงินไป 950 บาท แป้งจ่ายเงินไปทั้งสิ้นกี่เดือน
วิธีทำ
1. หาว่าโจทย์ต้องการอะไร
จะเห็นว่า โจทย์ถามว่าจ่ายเงินไปกี่เดือน นั่นก็คือหาจำนวนเดือน หรือ หา n นั่นเอง
เราจะหา n ได้จากสูตร ดังนั้นเราต้องหา และ d
2. ดูว่าโจทย์ให้อะไรมาบ้าง
จากโจทย์ สามารถเขียนได้เป็น 200, 250, 300,…, 950
จะเห็นว่า โจทย์ให้ , d = 50 และ
3. นำข้อ 2 ไปเติมในสูตรที่เราเขียนไว้ จะได้ว่า
950=200+(n-1)(50)
950=200+50n – 50
950 = 150 + 50n
800 = 50n
n = 16
ดังนั้น แป้งจ่ายเงินไปทั้งหมด 16 เดือน
2.) แป้งมีเงินในเก็บ 20 บาท และจะเก็บเพิ่มทุกวันวันละ 3 บาท ปริมมีเงินในธนาคาร 300 บาท และจะฝากเงินเพิ่มวันละ 20 บาททุกวัน ในวันที่ แป้งมีเงินในกระปุก 44 บาท ปริมจะมีเงินในธนาคารกี่บาท
วิธีทำ 1. โจทย์ต้องการหา จำนวนเงินของปริมในวันที่(n)แป้งมีเงิน 44 บาท นั่นคือ เราต้องหาจำนวนวันที่แป้งมีเงิน 44 บาท (หา n) จากนั้น หาว่าปริมมีเงินเท่าไหร่ในวันที่ n
2. สิ่งที่โจทย์ให้มา
20, 23, 26, …, 44 (การเก็บเงินของแป้ง) d = 3
300, 320,340, … (การเก็บเงินในธนาคารของปริม) d = 20
3. นำข้อมูลจากข้อ 2 มาแก้โจทย์
หาว่า วันที่แป้งมีเงิน 44 บาท คือวันที่เท่าไหร่
44=20+(n-1)(3) (สูตรลำดับเลขคณิต)
44=20+3n -3
44=17 + 3n
27 = 3n
n = 9
ดังนั้น วันที่ 9 แป้งมีเงินเก็บ 44 บาท
จากนั้นเราจะหาว่า วันที่ 9 ปริมมีเงินเก็บเท่าไหร่โดยใช้สูตรลำดับเลขคณิต
ดังนั้นวันที่แป้งมีเงินเก็บ 44 บาท ปริมจะมีเงินทั้งหมด 440 บาท