حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 5 دقیقه
لینک کوتاه

تصاعد حسابی

دنباله‌ای ریاضی از اعداد

در ریاضیات دنباله حسابی یا تصاعد حسابی (به انگلیسی: arithmetic progression) به دنباله‌ای از اعداد گفته می‌شود که اختلاف هر دو جمله متوالی آن مقداری ثابت، مثلاً d

تصاعد حسابی
باشد. به عدد ثابت d
تصاعد حسابی
قدر نسبت تصاعد گفته می‌شود. برای نمونه دنبالهٔ ۳، ۵، ۷، ۹، ۱۱، ۱۳، … یک تصاعد حسابی از اعداد با قدر نسبت ۲ می‌باشد.

اگر جمله اول یک دنباله حسابی a 1

تصاعد حسابی
و قدر نسبت آن d
تصاعد حسابی
باشد آنگاه جملهٔ i
تصاعد حسابی
ام این تصاعد برابر خواهد بود با

a i = a 1 + ( i − 1 ) d
تصاعد حسابی
.

در حالت کلی رابطهٔ دنباله حسابی برای جمله‌های n

تصاعد حسابی
ام و m
تصاعد حسابی
ام خواهد بود:

a n = a m + ( n − m ) d
تصاعد حسابی

مقدار d

تصاعد حسابی
می‌تواند مثبت یا منفی باشد که در صورت مثبت بودن آن، دنباله به سمت بینهایت مثبت میل می‌کند و در صورت منفی بودن d
، دنباله به سوی منفی بینهایت می‌رود. همچنین تعداد جملات در تصاعد حسابی اینگونه بدست می آید:((اولی-اخری)÷ فاصله) به علاوه دو

فهرست

  • ۱ تشخیص دنباله حسابی
  • ۲ جواب
  • ۳ واسطه حسابی
  • ۴ مجموع
  • ۵ ضرب
  • ۶ جمع‌بندی دنباله حسابی
  • ۷ پانویس
  • ۸ جستارهای وابسته
  • ۹ منابع
  • ۱۰ پیوند به بیرون

تشخیص دنباله حسابی

برای تشخیص دنباله حسابی کافیست دو جمله متوالی از هم کم کنیم.

a 4 − a 3 = a 3 − a 2

اگر به مقدار ثابتی رسیدیم، دنباله حسابی است.

مثال: آیا دنباله زیر حسابی است؟

10 , 7.5 , 5 , 2.5 , . . .

جواب

a 4 − a 3 = 2.5 − 5 = − 2.5

a 3 − a 2 = 5 − 7.5 = − 2.5

دو مقدار بالا ثابت است پس دنباله حسابی است.

واسطه حسابی

اگر a , b , c

سه جمله متوالی دنباله حسابی باشند. برای پیدا کردن جمله وسط (واسطه حسابی) کافیست از فرمول زیر استفاده کنیم:

b = a + c 2

مثال: x

را بیابید؟ (سه جمله زیر جملات متوالی دنباله حسابی هستند)

4 x − 1 , x + 2 , 2 − x

حل:

x + 2 = 4 x − 1 + 2 − x 2

x = 3

مجموع

مجموع اعضای یک دنبالهٔ محدود از اعداد با رابطهٔ تصاعد حسابی عبارت است از:

S n = a 1 + ( a 1 + d ) + ( a 1 + 2 d ) + ⋯ + ( a 1 + ( n − 2 ) d ) + ( a 1 + ( n − 1 ) d )
S n = ( a n − ( n − 1 ) d ) + ( a n − ( n − 2 ) d ) + ⋯ + ( a n − 2 d ) + ( a n − d ) + a n .

با جمع طرفین دو عبارت فوق:

  2 S n = n ( a 1 + a n ) .

در نتیجه:

S n = n ( a 1 + a n ) 2 = n [ 2 a 1 + ( n − 1 ) d ] 2 .

برای نمونه اگر فرض کنیم که جملهٔ اول دنباله تصاعد حسابی ۳ و نسبت تصاعد آن ۵ است، آنگاه مجموع ۵۰ جملهٔ اول برابر با ۶۲۷۵ خواهد بود:

S 50 = 50 2 [ 2 ( 3 ) + ( 49 ) ( 5 ) ] = 6 , 275.

ضرب

اگر در نظر بگیریم که جملهٔ اول یک تصاعد حسابی a 1

نام دارد و قدر نسبت تصاعد d
است؛ آنگاه حاصل ضرب جمله‌های آن تصاعد در یکدیگر، عبارت است از:

a 1 a 2 ⋯ a n = d n ( a 1 d ) n ¯ = d n Γ ( a 1 / d + n ) Γ ( a 1 / d ) ,

که در آن x n ¯

نماد افزایش فاکتوریل و Γ
نماد تابع گاما است. (هشدار: فرمول بدست آمده به ازای a 1 / d
کوچکتر مساوی صفر، نادرست خواهد بود)

فرمول بدست آمده در بالا، حالت کلی رابطهٔ حاصل ضرب 1 × 2 × ⋯ × n

است که آن را با n !
فاکتوریل نمایش می‌دهیم و در صورتی که شروع ضرب از بجای یک از عدد دلخواه m
باشد:

m × ( m + 1 ) × ( m + 2 ) × ⋯ × ( n − 2 ) × ( n − 1 ) × n

در صورتی که m

و n
اعداد طبیعی باشند، حاصل ضرب عبارت خواهد بود از:

n ! ( m − 1 ) ! .

برای درک بهتر مطلب، مثال گفته شده در بالا را در نظر بگیرید، که در آن جملهٔ اول دنباله تصاعد حسابی ۳ و نسبت تصاعد آن ۵ است، آنگاه حاصل ضرب ۵۰ جملهٔ اول برابر خواهد بود با:

P 50 = 5 50 ⋅ Γ ( 3 / 5 + 50 ) Γ ( 3 / 5 ) ≈ 3.78438 × 10 98
نمونهٔ دیگر

تصاعد حسابی زیر را در نظر بگیرید:

a , ( a + d ) , ( a + 2 d ) , . . . . . . . . . . . . . . . . . ( a + ( n − 1 ) d )

حاصل ضرب سه جملهٔ اول این تصاعد عبارت است از:

a ( a + d ) ( a + 2 d )

= ( a 2 + a d ) ( a + 2 d )

= a 3 + 3 a 2 d + 2 a d 2

حال از روی ظاهر عبارت بالا می‌توان پاسخ را برای n

حدس زد:

a n + n a n − 1 d n − 2 + ( n − 1 ) a n − 2 d n − 1

مطالب گفته شده در بالا، به عنوان اثبات قابل پذیرش نیست و تنها برای درک بهتر بیان شد.

جمع‌بندی دنباله حسابی

مطالب بالا را در عکس زیر می‌توانید دوره کنید.

جمله عمومی دنباله حسابی
a n = a + ( n − 1 ) d

واسطه حسابی

a ,   b ,   c b = a + c 2
جمله عمومی دنباله حسابی و واسطه حسابی

پانویس

آموزش دنباله حسابی «سیده فاطمه موسوی نطنزی»

جستارهای وابسته

  • دنباله
  • تصاعد هندسی

منابع

  • ریاضیات ۲، اسماعیل بابلیان، میرزا جلیلی، رضا شهریاری اردبیلی، علیرضا مدقالچی، اداره کل چاپ و توزیع کتاب‌های درسی، ۱۳۸۰ (کتاب رسمی وزارت آموزش و پرورش جمهوری اسلامی ایران برای سال دوم آموزش متوسطه در رشته نظری)

  • Sigler, Laurence E. (trans.) (2002). Fibonacci's Liber Abaci. Springer-Verlag. pp. 259–۲۶۰. ISBN 0-387-95419-8.

پیوند به بیرون

  • ویدیوهای آموزشی تصاعد حسابی به زبان فارسی https://web.archive.org/web/20120920021841/http://kelasedars.org/?p=1611
  • Weisstein, Eric W. "Arithmetic progression". MathWorld.
  • Weisstein, Eric W. "Arithmetic series". MathWorld.
آخرین نظرات
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.