ลำดับเรขาคณิต

ลำดับเรขาคณิต

สารบัญ

ลำดับเรขาคณิต

ลำดับเรขาคณิต คือ ลำดับที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างคงที่เป็นจำนวนเท่า ซึ่งจำนวนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงนั้นเรียกว่า อัตราส่วนร่วม เขียนแทนด้วย r

โดยที่ r = พจน์ขวาหารด้วยพจน์ซ้าย

การเขียนลำดับเราจะเขียนแทนด้วย  ลำดับเลขคณิต  โดยที่ a_n คือพจน์ทั่วไปหรือเรียกอีกอย่างว่า พจน์สุดท้ายนั่นเอง

ตัวอย่างของลำดับเรขาคณิต

2, 4, 8, 16, 32, …

จะได้ว่า  อัตราส่วน a_{2} ต่อ a_{1}=\frac{a_{2}}{a_{1}}=\frac{4}{2}=2

อัตราส่วน a_{3} ต่อ a_{2}=\frac{a_{3}}{a_{2}}=\frac{8}{4}=2

\therefore2 คือ อัตราส่วนร่วมของลำดับเรขาคณิตข้างต้น

 

พจน์ทั่วไปของลำดับเรขาคณิต

การหาพจน์ทั่วไป ก็คือการหาค่าของพจน์สุดท้ายหรือ a_n นั่นเอง

ทำไมเราถึงต้องรู้วิธีหาพจน์ทั่วไปล่ะ???  เพราะว่าถ้าน้องๆรู้พจน์ทั่วไปแล้ว น้องอยากได้ค่าของพจน์ไหนน้องก็สามารถแทน n เข้าไปได้เลยนั่นเอง

พิจารณา  พจน์ที่1 : n=1\rightarrow a_{1}=a_{1}

พจน์ที่2 : n=2\rightarrow a_{2}=a_{1}r

พจน์ที่3 : n=3\rightarrow a_{3}=a_{2}r=a_{1}r^{2}

                      \vdots

พจน์ที่n \rightarrow a_{n}=a_{n-1}r

ลำดับเรขาคณิต

ดังนั้น  พจน์ทั่วไปของลำดับเรขาคณิตคือ

a_{n}=a_{1}r^{n-1}

ถ้า  r = 1 จะได้ว่า a_n=a_1 นั่นคือ ทุกพจน์ของลำดับจะมีค่าเท่ากัน เราจะเรียกลำดับนี้ว่า ลำดับคงตัว

เช่น ลำดับของ 2, 2, 2, 2, …, 2

วิธีการแก้โจทย์ปัญหาที่เกี่ยวกับลำดับเรขาคณิต

  1. ต้องรู้ว่าโจทย์ถามหาอะไร จากนั้นเขียนสิ่งที่โจทย์ต้องการไว้ เช่น โจทย์ต้องการหาพจน์ที่ 5 เราจะเขียน a_5=a_1r^{(n-1)} จากนั้นเราก็จะรู้แล้วว่าเราต้องหาอะไรเพื่อให้สมการมันสมบูรณ์และได้คำตอบที่ต้องการ
  2. ดูว่าโจทย์ให้อะไรมาบ้าง โจทย์บางโจทย์อาจจะไม่ให้มาแบบตรงๆ เช่น 1, 3, 5,7,… สิ่งที่โจทย์ให้มาคือ a_1 และ r จะเห็นว่าโจทย์ไม่ได้ให้ r มาตรงๆแต่เราต้องสังเกตเอง
  3. ใช้สิ่งที่โจทย์มา ในการหาสิ่งที่เราต้องการในข้อ 1.

จากข้อ 1-3 ถ้าทำครบตามนี้เราก็จะได้คำตอบตามต้องการแล้ว ทั้งนี้ต้องอาศัยการสังเกต และการฝึกทำบ่อยๆให้ชินด้วย

เราลองมาดูโจทย์เกี่ยวกับลำดับเรขาคณิตกันค่ะ

ตัวอย่างโจทย์เกี่ยวกับลำดับเรขาคณิต

1) หาพจน์ที่ 20 ของ 1, 4, 16, …

วิธีทำ

โจทย์ต้องการพจน์ที่ 20 นั่นคือ a_{20}=a_1r^{19}

จากโจทย์ สิ่งที่โจทย์ให้มาคือ  a_{1}=1    และ อัตราส่วนร่วม    r=\frac{4}{1}=4

ดังนั้นจะได้

a_{20}=a_{1}r^{19}=1(4)^{19}=4^{19}

 

2) ลำดับเรขาคณิตมี a_{1}=\frac{1}{4} , a_{7}=8 จงหา a_{13}

วิธีทำ โจทย์ต้องการหา a_{13}=a_1r^{12}

สิ่งที่โจทย์ให้มาคือa_1 และ a_7

จะได้ว่า

a_{7}=a_{1}r^{6}=8

\frac{1}{4}(r^{6})=8

r^{6} = 32

r=\sqrt[6]{32}

จากที่เราได้ r มาแล้ว เราสามารถหาพจน์ที่ 13 ได้แล้ว จะได้ว่า

a_{12}=a_{1}r^{12}

.     =\frac{1}{4}(\sqrt[6]{32})^{12}

.      =\frac{1}{4}(32)(32)

.     =8(32)

.     = 256

ดังนั้น  a_{13} = 256

3) ให้ลำดับเรขาคณิตชุดหนึ่งมีอัตราส่วนร่วมเป็น -2 ถ้า a_{4}=4 แล้ว a_{1} มีค่าเท่าใด

วิธีทำ

จากโจทย์ r = -2 และ

a_{4}=4=a_{1}(-2)^{3}

4=a_{1}(-8)

a_{1}=-\frac{1}{2}

 

4) ลำดับ 2, 10, 50, … , 1250 มีกี่พจน์

วิธีทำ โจทย์ต้องการทราบว่ามีกี่พจน์ นั่นคือ ต้องการทราบค่า n

สิ่งที่โจทย์ให้มา

จากโจทย์ \inline a_{1}=2 และ r = \frac{10}{2} = 5

หา n โดยที่ a_{n}=1250=a_{1}r^{n-1}

1250=2(n)^{n-1}

5^{n-1}=625

5^{n-1}=5^{4}

\therefore n-1=4\rightarrow n=5

ดังนั้น ลำดับข้างต้นมี 5 พจน์

5.) กำหนดให้ 32, x, y, 4 เป็นลำดับเรขาคณิต จงหาค่า x + y

วิธีทำ จากโจทย์ สิ่งที่โจทย์ให้มาคือค่าของพจน์ที่ 1 กับพจน์ที่ 4 หรือพจน์สุดท้ายนั่นเอง

การที่เราจะหาค่า x และ y ได้นั้น เราต้องหาค่า r หรืออัตราส่วนร่วม และค่าของพจน์ที่ 1 ซึ่งโจทย์ให้มาอยู่แล้ว

ดังนั้นเราจะหา r จากพจน์สุดท้าย จะได้ว่า

4=32r^3

r^3= \frac{4}{32}

r^3=\frac{1}{8}

r=\frac{1}{2}

หลังจากที่เราได้ค่า r มาแล้วเราจะสามารถหาพจน์ที่ 2และ 3 ได้แล้ว

นั่นคือ x = 32(\frac{1}{2})=16  และ y = 16(\frac{1}{2})=8

โจทย์ต้องการ x + y ดังนั้น จะได้ x + y = 16 + 8 = 24

6.) ให้ sinθ, tanθ, tanθ·secθ, … เป็นลำดับเรขาคณิต แล้วพจน์ที่ 10 ของลำดับเรขาคณิตนี้เท่ากับเท่าใด

วิธีทำ สิ่งที่โจทย์ต้องการคือ a_{10}=a_1r^9

สิ่งที่โจทย์ให้มาคือ a_1=\mathrm{sin\theta } และ r={\frac{tan\theta}{sin\theta }=\frac{\frac{sin\theta}{cos\theta}}{sin\theta}= \frac{1}{cos\theta}=sec\theta}

หาพจน์ที่ 10 

a_{10}=sin\theta sec^9\theta

ตัวอย่างลำดับเรขาคณิต ในรูปของโจทย์ปัญหา

1.) เด็ก 3 คน มีอายุ 1, 5, 13 ปี จงหาว่าอีกกี่ปี อายุของเด็กทั้งสามจะเรียงกันเป็นลำดับเรขาคณิต

วิธีทำ 

ให้ x แทนจำนวนปีที่จะทำให้อายุของเด็กทั้งสามเรียงกันเป็นลำดับเรขาคณิต

จะได้ว่า 1+x, 5+x, 13+x เป็นลำดับเรขาคณิต

หา x  

จากที่เรารู้ว่า r คือ พจน์ขวาหารด้วยพจน์ซ้าย และเป็นค่าคงที่ จะได้ว่า

\frac{5+x}{1+x}=\frac{13+x}{5+x}

(5+x)²  = (1+x)(13+x)

25+10x+x² = 13 + 14x + x²

4x = 12

x   = 3

ดังนั้น อีก 3 ปี เด็กสามคนจะมีอายุเรียงกันเป็นลำดับเรขาคณิต

 

2.) ถังใบหนึ่งบรรจุน้ำมัน 240 ลิตร ตักน้ำมันออก \frac{1}{4} ลิตรของปริมาณน้ำมันที่เหลืออยู่ อยากทราบว่าถ้าตักครบ 6 ครั้งแล้วจะเหลือน้ำมันกี่ลิตร

วิธีทำ โจทย์ถามน้ำมันที่เหลืออยู่ดังนั้น ถ้าตักออก \frac{1}{4} ก็จะเหลือน้ำมัน \frac{3}{4} ของน้ำมันที่เหลืออยู่ก่อนหน้า นั่นคือ

เดิมมีน้ำมัน 240 ลิตร

ตักออกครั้งที่1 เหลือน้ำมัน 240(\frac{3}{4})

ตักออกครั้งที่ 2 เหลือน้ำมัน 240(\frac{3}{4})^{2}

ตักออกครั้งที่3 เหลือน้ำมัน 240(\frac{3}{4})^{3}

นำมาเขียนเป็นลำดับเรขาคณิตได้ดังนี้

240, 240(\frac{3}{4}), 240(\frac{3}{4})^{2}, 240(\frac{3}{4})^{3}, …

จากลำดับจะเห็นว่า a_1=240 และ r=\frac{3}{4}

ดังนั้นถ้าตักออก6 ครั้งก็คือ หา a_7 

a_7=240(\frac{3}{4})^6

 

3.) ลูกบอลตกจากที่สูง 30 ฟุต ถ้าทุกครั้งที่ลูกบอลตกกระทบพื้นจะกระดอนขึ้นไป \frac{4}{5}ของระยะทางที่ลูกบอลตกลงมา จงหาความสูงของลูกบอลจากพื้นเมื่อลูกบอลตกกระทบพื้นครั้งที่ 5

วิธีทำ จากโจทย์ 

ความสูงของบอลตอนยังไม่ตก คือ 30 ฟุต

ความสูงเมื่อลูกบอลกระทบพื้นครั้งที่1 คือ  30(\frac{4}{5}) ฟุต

ความสูงเมื่อลูกบอลกระทบพื้นครั้งที่2 คือ 30(\frac{4}{5})² ฟุต

ความสูงเมื่อลูกบอลกระทบพื้นครั้งที่3 คือ 30(\frac{4}{5})³ ฟุต

เขียนเป็นลำดับเรขาคณิตได้ดังนี้

30, 30(\frac{4}{5}), 30(\frac{4}{5})², 30(\frac{4}{5})³, …

จะได้ว่า  a_1 = 30 และ r=\frac{4}{5}

จากโจทย์ต้องการความสูงเมื่อลูกบอลกระทบพื้นครั้งที่ 5 นั่นคือ หา a_6

หา a_6 จากสิ่งที่โจทย์ให้มาและสูตรลำดับเรขาคณิต จะได้

a_6=30(\frac{4}{5})^5=30(\frac{1024}{3125})=\frac{30720}{3125}\approx 9.83

ดังนั้น ความสูงของลูกบอลเมื่อลูกบอลกระทบพื้นครั้งที่ 5 มีคา่ประมาณ 9.83 ฟุต

 วิดีโอเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ลำดับเรขาคณิต

0
NockAcademy คือโรงเรียนออนไลน์สำหรับเด็ก โดยแอปฯ และเว็บไซต์ นักเรียนสามารถเรียนรู้ผ่านวิดีโอบทเรียนวิชา คณิตศาสตร์ ภาษาอังกฤษ และภาษาไทย มากไปกว่านั้น เรายังมีคอร์สเรียนออนไลน์ การสอนพิเศษ การติวนอกสถานที่โดยติวเตอร์ที่แน่นไปด้วยความรู้ อีกด้วย

แค่ 10 นาที ก็เข้าใจได้

สามารถดูวิดีโอบทเรียนวิชา คณิตศาสตร์ ภาษาอังกฤษ และภาษาไทย ที่มีมากกว่า 2,000+ วิดีโอ และยังสามารถทำแบบทดสอบที่มีมากกว่า 4000+ ข้อ

แนะนำ

แชร์

Share on twitter
Share on facebook

ประพจน์และการเชื่อมประพจน์

บทความนี้เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับประพจน์ การเชื่อมประพจน์ และการหาค่าความจริง ซึ่งเนื้อหาเหล่านี้เป็นภาษาของคณิตศาสตร์ เราจะเห็นตัวเชื่อมประพจน์ในทฤษฎีบทต่างๆในคณิตศาสตร์ หลังจากอ่านบทความนี้ น้องๆจะสามารถบอกได้ว่าข้อความไหนเป็นหรือไม่เป็นประพจน์ และน้องๆจะสามารถทำข้อสอบเกี่ยวกับตรรกศาสตร์ได้

บทพากย์เอราวัณ

ศึกษาตัวบทที่น่าสนใจในเรื่องบทพากย์เอราวัณ

บทนำ สวัสดีน้อง ๆ ที่น่ารักทุกคน กลับเข้าสู่เนื้อหาภาษาไทยสนุก ๆ อีกแล้ว สำหรับเรื่องที่เราจะมาเรียนรู้กันวันนี้ เป็นบทเรียนที่ต่อจากครั้งที่แล้วเรื่องความเป็นมาของวรรณคดีอย่างบทพากย์เอราวัณ ซึ่งครั้งนี้เราจะมาศึกษาตัวบทที่น่าสนใจในเรื่องนี้กัน ถ้าน้อง ๆ คนไหนพร้อมแล้วก็เตรียมตัวเข้าสู่เนื้อหากันได้เลย ศึกษาตัวบทที่น่าสนใจ คำศัพท์ กายิน         หมายถึง    กาย, ร่างกาย อมรินทร์   

หลักการใช้ Simple Present Tense+ Present Continuous Tense

สวัสดีนักเรียนชั้นม.1 ที่น่ารักทุกคน วันนี้เราจะไปเรียนรู้เรื่อง” หลักการใช้ Simple Present Tense+ Present Continuous Tense” พร้อมทั้งตัวอย่างสถานการณ์ใกล้ตัว และเทคนิคการจำและนำ Tense ไปใช้กันจร้า ซึ่ง Simple Present Tenseและ Present Continuous Tense นั้นมีสิ่งที่เหมือนกันคือ อยู่ในรูปปัจจุบัน (Present) เหมือนกัน

Like & Dislike ในการพูดถึงความชอบ และการให้ข้อมูลเกี่ยวกับตนเอง

สวัสดีน้องๆ ป. 5 ทุกคนนะครับผม วันนี้เราจะมาลองฝึกใช้ประโยคที่เอาไว้บอกความชอบของเรากัน พร้อมกับการให้ข้อมูลเกี่ยวกับตัวเองเบื้องต้นครับ ถ้าพร้อมแล้วไปลุยกันเลย

ฟังก์ชันและกราฟของฟังก์ชัน

ฟังก์ชันและกราฟของฟังก์ชัน ฟังก์ชันและกราฟของฟังก์ชัน มีความเกี่ยวข้องกันเนื่องจากฟังก์ชันที่เราเขียนในรูป y = f(x) สามารถนำไปเขียนกราฟในระบบพิกัดฉากได้ ซึ่งกราฟในระบบพิกัดฉากก็คือ กราฟที่ประกอบไปด้วยแกน x และ แกน y   ก่อนที่เราจะเริ่มบทเรียนของฟังก์ชัน อยากให้น้องๆได้ศึกษารูปต่อไปนี้ก่อนนะคะ จากรูป คือการส่งสมาชิกในเซต A ไปยังสมาชิกในเซต B เซต A จะถูกเรียกว่า โดเมน

ฟรี! ดูวิดีโอบทเรียนสั้นๆ แค่ 10 นาที ก็เข้าใจได้