Geometrijski niz
Iz mementa
Opći član geometrijskog niza:
[latex]a_n=a_1\cdot q^{n-1}[/latex]
Suma prvih [latex]n[/latex] članova geometrijskog niza:
[latex]S_n=a_1\frac{q^n-1}{q-1}[/latex]
Svaki član, osim prvog, geometrijskog niza s pozitivnim članovima geometrijska je sredina člana prije i člana poslije njega.
[latex]a_n=\sqrt{a_{n-1}\cdot a_{n+1}}[/latex]
Primjer 1
Niz brojeva je geometrijski niz ako mu je kvocijent susjednih članova konstantan tj. sljedeći član dobijemo množenjem prethodnog člana konstantnim brojem. Taj broj obično označavamo [latex]q[/latex] i nazivamo kvocijent niza.
Jesu li sljedeći nizovi geometrijski? Ako jesu, odredimo kvocijent tog niza ([latex]q[/latex]).
a) [latex]10,20,40,80,160,\ldots[/latex]
Rješenje
Radi se o geometrijskom nizu s kvocijentom [latex]q=2[/latex].
b) [latex]10,20,30,40,50,\ldots[/latex]
Rješenje
Ne radi se o geometrijskom nizu, kvocijent susjednih članova nije konstantan.
c) [latex]-32,4,-\frac{1}{2},\frac{1}{16},-\frac{1}{128},\ldots[/latex]
Rješenje
Radi se o geometrijskom nizu s kvocijentom [latex]q=-\frac{1}{8}[/latex].
Primjer 2
Opći član geometrijskog niza jest [latex]a_n=a_1\cdot q^{n-1}[/latex], ako je [latex]a_1[/latex] njegov prvi član, a [latex]q[/latex] njegov kvocijent.
a) Odredimo opći član geometrijskog niza i izračunajmo njegov petnaesti član ako je zadano:
[latex]a_1=\frac{1}{16}[/latex],
[latex]q=\sqrt{2}[/latex].
Rješenje
Opći član ovog niza je
[latex]a_n=\frac{1}{16}\cdot(\sqrt{2})^{n-1}=2^{-4}\cdot2^{\frac{n-1}{2}}=2^{\frac{n-9}{2}}[/latex].
Petnaesti je član niza
[latex]a_{15}=2^{\frac{15-9}{2}}=2^3=8[/latex]
b) Odredimo opći član geometrijskog niza [latex]-4,8,-16,32, \ldots[/latex].
Rješenje
Radi se o geometrijskom nizu kojem je prvi član [latex]a_1=-4[/latex] a razlika [latex]q=-2[/latex].
Stoga je opći član ovog niza
[latex]a_n=-4 \cdot (-2)^{n-1}[/latex]
[latex]=-2\cdot2 \cdot (-2)^{n-1}[/latex]
[latex]=2\cdot(-2)^n[/latex]
Zadatak 1
Primjer 3
Suma (zbroj) prvih [latex]n[/latex] članova geometrijskoga niza računa se po formuli [latex]S_n=a_1\frac{q^n-1}{q-1}[/latex], gdje je [latex]q\neq0[/latex].
a) Zbrojimo prvih 20 članova geometrijskog niza kojemu je prvi član [latex]-5[/latex] i kvocijent [latex]3[/latex].
Rješenje
[latex]S_{20}=-5 \cdot \frac{3^{20}-1}{3-1}=-8 \ 716 \ 961 \ 000[/latex]
b) Odredimo zbroj prvih 10 članova niza [latex]3,-6,12,-24\ldots[/latex].
Rješenje
Uočimo da je niz geometrijski s kvocijentom [latex]q=\frac{-6}{3}=-2[/latex]
Zbroj prvih deset članova geometrijskog niza računamo po formuli
[latex]S_{10}=3\cdot\frac{(-2)^{10}-1}{-2-1}[/latex]
[latex]S_{10}=-1023[/latex]