Acasă · Clasa a IX-a · Teste · Test: Șiruri, recurențe și caracterizarea progresiilor

Test: Șiruri, recurențe și caracterizarea progresiilor

Disciplina: Matematică · Clasa a IX-a · Unitatea: Șiruri și caracterizarea progresiilor


Exerciții

Partea I – Șiruri: definire, recunoaștere, caracterizare

Exercițiul 1 (6 puncte)

Alege litera corespunzătoare răspunsului corect (câte 2 puncte):

a) Șirul este definit prin și , pentru orice . Termenul este: A. ; B. ; C. ; D. .

b) Numerele reale nenule , , sunt, în această ordine, termeni consecutivi ai unei progresii geometrice dacă și numai dacă: A. ; B. ; C. ; D. .

c) Termenul general al șirului (progresie aritmetică, ) este: A. ; B. ; C. ; D. .


Exercițiul 2 (6 puncte)

Se consideră șirurile: a) Calculează , , . (2 p) b) Calculează , , . (2 p) c) Precizează modul de definire al fiecăruia dintre cele două șiruri și dă un exemplu de șir definit descriptiv. (2 p)


Exercițiul 3 (6 puncte)

Stabilește dacă fiecare afirmație este adevărată (A) sau falsă (F) și justifică pe scurt (câte 1,5 puncte): a) „Orice șir care verifică o relație de recurență de forma , cu număr real constant, este progresie aritmetică." b) „Dacă , , sunt numere reale nenule cu , atunci ." c) „Un șir constant cu termeni nenuli este simultan progresie aritmetică și progresie geometrică." d) „Dacă al doilea termen al unui șir este media aritmetică a primului și a celui de-al treilea, atunci șirul este progresie aritmetică."


Exercițiul 4 (6 puncte)

Pentru fiecare șir, precizează dacă este progresie aritmetică, progresie geometrică sau niciuna și justifică verificând relația dintre trei termeni consecutivi (câte 2 puncte): a) , ; b) , ; c) , .


Partea a II-a – Recurențe, condiții de progresie și formula

Exercițiul 5 (8 puncte)

a) Determină numărul real pentru care numerele , , sunt, în această ordine, termeni consecutivi ai unei progresii aritmetice. Precizează rația. (4 p) b) Determină numărul real pentru care numerele , , sunt, în această ordine, termeni consecutivi ai unei progresii geometrice. Precizează rația. (4 p)


Exercițiul 6 (8 puncte)

Se consideră șirul definit prin și , pentru orice . a) Calculează și . (2 p) b) Arată că șirul , unde , este progresie geometrică și precizează primul termen și rația. (3 p) c) Deduce formula termenului general și verific-o pentru . (3 p)


Exercițiul 7 (6 puncte)

Un elev scrie în caiet: „Numerele reale , , sunt, în această ordine, termeni consecutivi ai unei progresii geometrice dacă și numai dacă ." a) Arată, printr-un contraexemplu, că afirmația în forma dată este falsă, și precizează condiția care lipsește. (3 p) b) Demonstrează implicația care este adevărată fără condiția suplimentară: dacă , , sunt termeni consecutivi ai unei progresii geometrice, atunci . (3 p)


Exercițiul 8 (6 puncte)

a) Scrie descompunerea în factori a expresiei , folosind formula generală a lui , și verifică rezultatul numeric pentru și . (3 p) b) Pornind de la formula , deduce formula sumei primilor termeni ai unei progresii geometrice de prim termen și rație : (3 p)


Exercițiul 9 (5 puncte)

Patru numere reale sunt, în această ordine, termeni consecutivi ai unei progresii aritmetice. Suma lor este , iar suma pătratelor lor este . Determină numerele.


Partea a III-a – Demonstrații și itemi de tip examen

Exercițiul 10 (8 puncte)

(Redactare completă cerută.) Se consideră șirul definit prin Demonstrează prin inducție matematică, pentru orice .


Exercițiul 11 (8 puncte)

(Redactare completă cerută.) Demonstrează că un șir de numere reale este progresie aritmetică dacă și numai dacă a) Demonstrează implicația directă. (4 p) b) Demonstrează implicația reciprocă. (4 p)


Exercițiul 12 (9 puncte)

Numerele reale , , sunt, în această ordine, termeni consecutivi ai unei progresii aritmetice, iar suma lor este . Dacă adunăm la primul număr, la al doilea și la al treilea, obținem, în această ordine, trei numere aflate în progresie geometrică. Determină toate tripletele care îndeplinesc condițiile și verifică fiecare soluție găsită.


Exercițiul 13 (8 puncte)

(Item tip Bacalaureat M1.) Se consideră progresia geometrică cu și rația . a) Calculați suma . (3 p) b) Determinați numărul natural nenul pentru care . (5 p)


Barem și răspunsuri

Punctaj total: 90 p din itemi + 10 p din oficiu = 100 p.

Exercițiul 1. (6 p) — câte 2 puncte. a) B. Din recurență: , , , . (Șirul este progresie aritmetică cu , deci și direct .) b) B. Aceasta este caracterizarea progresiei geometrice prin trei termeni consecutivi: pătratul termenului din mijloc este egal cu produsul vecinilor. Varianta A este caracterizarea progresiei aritmetice. c) B. Progresia are și , deci . Verificare: , , , ✓.

Exercițiul 2. (6 p) a) (2 p) , , . b) (2 p) ; ; . c) (2 p) Șirul este dat prin formula termenului general (calculăm orice termen direct, înlocuind ), iar este dat prin recurență (avem nevoie de termenul de pornire și de relația care leagă doi termeni consecutivi; pentru ar trebui parcurși toți termenii anteriori). (1 p) Exemplu de șir definit descriptiv: „ = al -lea număr prim" () sau „ = a -a zecimală a lui ". (1 p)

Exercițiul 3. (6 p) — câte 1,5 puncte (0,5 p răspunsul, 1 p justificarea). a) A. Diferența a doi termeni consecutivi este , aceeași pentru orice — exact definiția progresiei aritmetice, cu rația . b) F. Relația de caracterizare este , nu , pentru că radicalul este întotdeauna nenegativ. Contraexemplu: este progresie geometrică () și , dar . Din rezultă doar , semnul fiind dat de termenii progresiei. c) A. Pentru șirul constant , cu : , deci este progresie aritmetică cu ; și , deci este progresie geometrică cu (raportul are sens fiindcă termenii sunt nenuli). d) F. Trei termeni verifică relația doar local; despre termenii următori nu știm nimic. De exemplu : avem , dar șirul nu este progresie aritmetică. Caracterizarea cere relația pentru orice .

Exercițiul 4. (6 p) — câte 2 puncte (1 p răspunsul, 1 p justificarea). a) Progresie aritmetică, cu : , constant. Termenii: ; verificarea caracterizării pentru : ✓. b) Progresie geometrică, cu : , constant. Termenii: ; verificarea caracterizării: ✓. c) Niciuna. Termenii sunt Nu este progresie aritmetică, pentru că ; nu este progresie geometrică, pentru că .

Exercițiul 5. (8 p)

a) (4 p) Condiția de progresie aritmetică pentru trei termeni consecutivi: termenul din mijloc este media aritmetică a vecinilor (1 p): Rezultă , deci (2 p). Termenii sunt , iar rația este (1 p).

b) (4 p) Condiția de progresie geometrică (1 p): Dezvoltăm: , de unde , deci (2 p). Termenii sunt — toți nenuli, deci condiția de progresie geometrică este îndeplinită — iar rația este (1 p).

Exercițiul 6. (8 p)

a) (2 p) ; .

b) (3 p) Pentru orice : deci raportul a doi termeni consecutivi este constant, egal cu (2 p). Primul termen este , deci este progresie geometrică cu și (1 p).

c) (3 p) Din formula termenului general al unei progresii geometrice: (1,5 p). Cum , obținem (1 p). Verificare pentru : (0,5 p).

Exercițiul 7. (6 p)

a) (3 p) Contraexemplu: , , . Avem și , deci relația este îndeplinită (1,5 p), dar nu este progresie geometrică: raportul nici măcar nu se poate calcula, iar înmulțind cu orice rație nu obținem . Condiția care lipsește este ca cele trei numere să fie nenule (1,5 p). (Se acceptă orice contraexemplu corect cu cel puțin un termen nul, de exemplu .)

b) (3 p) Presupunem că , , sunt termeni consecutivi ai unei progresii geometrice de rație . Atunci (1,5 p). Prin urmare ceea ce trebuia demonstrat (1,5 p).

Exercițiul 8. (6 p)

a) (3 p) Pentru , formula (2 p). Verificare pentru , : membrul stâng este , iar membrul drept este (1 p).

b) (3 p) Aplicăm formula pentru și (1 p): Cum , putem împărți la (1 p): Suma primilor termeni ai progresiei geometrice este (1 p)

Exercițiul 9. (5 p)

Alegerea parametrizării (1,5 p). Pentru patru numere în progresie aritmetică se folosește notația simetrică în care rația progresiei este (nu !) — avantajul este că suma se simplifică imediat.

Prima condiție (1 p). Suma: , deci .

A doua condiție (1,5 p). Suma pătratelor: Cu : , deci și .

Concluzia și verificarea (1 p). Pentru numerele sunt (progresie aritmetică de rație ); pentru se obțin aceleași numere în ordine inversă, (rația ). Verificare: și ✓.

Exercițiul 10. (8 p) — redactare completă.

Notăm cu afirmația: . (1 p pentru enunțarea explicită a lui )

Etapa de verificare (1,5 p). Pentru : , deci este adevărată.

Ipoteza și ținta (1,5 p). Presupunem adevărată pentru un fixat, adică . Demonstrăm , adică .

Calculul (3 p). Observăm întâi că , deci și împărțirea din relația de recurență are sens. Folosind ipoteza de inducție: adică exact .

Concluzia (1 p). Conform principiului inducției matematice, pentru orice .

(Verificare de control: , , ✓.)

Exercițiul 11. (8 p) — redactare completă.

a) Implicația directă (4 p). Presupunem că este progresie aritmetică de rație (1 p). Atunci, pentru orice , (1,5 p). Adunând cele două relații: (1,5 p), adică fiecare termen (începând cu al doilea) este media aritmetică a vecinilor săi.

b) Implicația reciprocă (4 p). Presupunem că pentru orice . Înmulțind cu obținem , relație pe care o scriem sub forma (1,5 p) Notăm . Relația de mai sus spune că pentru orice (1,5 p), deci toate diferențele sunt egale între ele: Prin urmare există un număr real astfel încât pentru orice , adică este progresie aritmetică de rație (1 p).

Observație pentru profesor: egalitatea „toate diferențele sunt egale" se obține riguros prin inducție după ( pentru orice ); se acordă punctajul integral și pentru redactarea cu inducție explicită.

Exercițiul 12. (9 p)

Notarea (2 p). Deoarece , , sunt în progresie aritmetică cu suma , scriem , , . Suma este , deci , iar numerele sunt .

Condiția de progresie geometrică (2 p). Numerele obținute după modificări sunt , iar caracterizarea progresiei geometrice dă

Rezolvarea ecuației (3 p). Discriminantul este , deci , adică sau .

Cele două soluții și verificarea (2 p). – Pentru : . Verificare: suma este ✓, progresie aritmetică de rație ✓; după modificări obținem , progresie geometrică de rație ✓. – Pentru : . Verificare: suma este ✓, progresie aritmetică de rație ✓; după modificări obținem , progresie geometrică de rație ✓.

Ambele triplete sunt soluții; răspunsul care omite una dintre ele primește cel mult puncte.

Exercițiul 13. (8 p)

a) (3 p) Termenii progresiei sunt , adică . Cu formula sumei pentru : (1 p formula, 1 p înlocuirea corectă, 1 p rezultatul; se acceptă și adunarea directă a celor opt termeni.)

b) (5 p) Condiția se scrie (1 p) Împărțim la (1 p): , deci (1 p). Cum , rezultă (1 p). Verificare (1 p): pentru suma este ✓, iar pentru ar fi .

Pentru părinți și profesori

Acest test verifică modul în care elevul stăpânește șirul ca obiect matematic, dincolo de formulele de progresii învățate la trunchiul comun. Sunt evaluate trei lucruri: modurile de definire a unui șir (prin formula termenului general, prin recurență, descriptiv) și capacitatea de a trece de la o recurență la formula termenului general; caracterizarea progresiilor prin trei termeni consecutivi — media aritmetică a vecinilor la progresia aritmetică, respectiv relația la cea geometrică; și condițiile ca numere să fie în progresie, cu parametrizările consacrate și cu formula . Ultima parte cere demonstrații redactate complet, așa cum se cer la Bacalaureatul M1: caracterizarea se demonstrează pe ambele implicații, iar un șir dat prin recurență se studiază prin inducție matematică.

  • Punctaj total: 100 de puncte (90 de puncte din itemi + 10 puncte din oficiu).
  • Timp recomandat: 50 de minute (o oră de curs); la itemii cu demonstrație se cer toate etapele scrise, nu doar rezultatul final.
  • Cum se aplică: elevul lucrează individual, pe foaie, fără calculator. La itemii de tip „determină toate valorile", răspunsul este complet doar dacă sunt discutate toate cazurile care apar din ecuație.
  • Interpretare: 90–100 p = foarte bine; 75–89 p = bine; 60–74 p = satisfăcător; sub 60 p = se recomandă reluarea lecțiilor unității, cu accent pe trecerea recurență → termen general și pe caracterizarea cu medii.
  • Formule de reținut: un șir de numere reale este o funcție , notată , și poate fi dat prin formula termenului general, prin recurență (relația + termenii de pornire) sau descriptiv. Progresia aritmetică: , , iar caracterizarea este pentru orice . Progresia geometrică (termeni nenuli, ): , , iar caracterizarea este . Sume: , respectiv pentru . Parametrizări: trei numere în progresie aritmetică se iau ; patru numere se iau (atenție: rația este , nu ); trei numere în progresie geometrică se iau . Formula-cheie: .

Notă: în barem, cuvântul „itemul" este folosit ca termen de evaluare; la clasă, în vorbirea curentă, spunem „exercițiul".


🚩 am găsit o greșeală

Trimite pagina asta: WhatsApp Facebook

Toată matematica școlii, pas cu pas.
Rezolvă exercițiile pe ecran, pas cu pas — cu ajutor exact acolo unde te blochezi, punctaj automat și baremul la un click, dacă vrei să-l vezi.

Rezolvă în Matepolis →

Aceleași lecții, în aplicație. Gratuit acum, integral. Fără reclame, fără plăți în aplicație, fără date de card.

Descarcă din App Store Descarcă de pe Google Play