Bestäm en sluten formel för talföljden
I en geometrisk talföljd är summan av det första och tredje elementet 15. Summan av det andra och fjärde elementet är 30. Bestäm en sluten formel för talföljden.
En sluten formel för geometrisk talföljd är
$$a_n=a_1\cdot k^{n-1}$$
Vi vet att \(a_1+a_3=15\) och \(a_2+a_4=30\), det ger oss
$$a_1\cdot k^{0}+a_1\cdot k^{2}=15$$
$$a_1+a_1\cdot k^{2}=15$$
$$a_1(1+k^2)=15$$
$$a_1=\frac{15}{1+k^2}$$
och
$$a_1\cdot k^{1}+a_1\cdot k^{3}=30$$
$$a_1(k+k^3)=30$$
$$a_1=\frac{30}{k+k^3}$$
Vi substituerar \(a_1\) mot den andra ekvationen och får
$$\frac{15}{1+k^2} = \frac{30}{k+k^3}$$
$$\frac{15k}{k+k^3} = \frac{30}{k+k^3}$$
$$15k=30$$
$$k=2$$
Vi sätter in \(k=2\) i den första ekvationen och får ut \(a_1\)
$$a_1(1+2^2)=15$$
$$a_1\cdot 5 = 15$$
$$a_1=3$$
Svar: Slutna formeln är \(a_n=3\cdot 2^{n-1}\)