प्रकरण-5: अंकगणिती क्रम (Arithmetic Progressions) – सारांश
1. अंकगणिती क्रम (A.P.) म्हणजे काय?
अंकगणिती क्रम म्हणजे संख्यांची अशी यादी आहे की, ज्यामध्ये मिळणारे प्रत्येक पुढील पद हे एका निश्चित संख्येत (d) मागील पद मिळवून मिळते (पहिले पद सोडून). या निश्चित संख्येत ‘सामान्य फरक’ (Common Difference) असे म्हणतात.
A.P. [span_0](start_span)चा सामान्य नमुना: a, a+d, a+2d, a+3d, …[span_0](end_span)
2. A.P. ओळखण्याची पद्धत
दिलेल्या संख्यांची यादी a1, a2, a3, … ही A.P. आहे जर त्यांचा फरक (a2 – a1), (a3 – a2), (a4 – a3) समान असेल. [span_1](start_span)म्हणजेच ak+1 – ak हे k च्या वेगवेगळ्या किंमतींसाठी समान असते.[span_1](end_span)
3. A.P. चे n वे पद काढण्याचे सूत्र
पहिले पद ‘a’ व सामान्य फरक ‘d’ असणाऱ्या A.P. चे n वे पद काढण्याचे सूत्र:
an = a + (n – 1)d[span_2](end_span)
4. A.P. च्या पहिल्या n पदांची बेरीज करण्याचे सूत्र
A.P. च्या पहिल्या n पदांची बेरीज (Sn) काढण्याचे मुख्य सूत्र:
[span_3](start_span)Sn = n/2 [2a + (n – 1)d][span_3](end_span)
5. शेवटचे पद दिले असताना बेरजेचे सूत्र
जर ‘l’ हे A.P. चे शेवटचे पद असेल आणि सामान्य फरक दिलेला नसेल, तर n पदांची बेरीज काढण्याचे सूत्र:
Sn = n/2 (a + l)[span_4](end_span)
6. अंकगणिती मध्य
जर a, b, c ही तीन पदे A.P. ची असतील तर:
b = (a + c) / 2
[span_5](start_span)येथे ‘b’ ला a आणि c चा अंकगणिती मध्य म्हणतात.[span_5](end_span)
स्वाध्याय 5.1
(i) एका टॅक्सीचे भाडे पहिल्या कि.मी. ला 15 व पुढील प्रत्येक कि.मी. ला 8 ने वाढते.
पहिली रक्कम (a) = 15. पुढील रकमा: 15+8 = 23, 23+8 = 31, 31+8 = 39…
येथे प्रत्येक पदामधील सामान्य फरक (d) 8 आहे, जो समान आहे. म्हणून ही AP आहे.
(ii) सिलींडरमध्ये असणारी हवा जेव्हा वाताकर्षक पंपाने 1/4 राहिलेली हवा काढली असता.
समजा सुरुवातीची हवा = V.
पहिल्यांदा काढल्यावर उरलेली हवा = V – V/4 = 3V/4.
दुसऱ्यांदा काढल्यावर उरलेली हवा = 3V/4 – (1/4)*(3V/4) = 9V/16.
येथे फरक समान नाही (3V/4 – V ≠ 9V/16 – 3V/4). म्हणून ही AP नाही.
(iii) एक विहिर खोदण्याची पहिल्या मीटरला मजुरी 150 आणि पुढील प्रत्येक मीटरला 50 ने वाढते.
रकमा: 150, 150+50 = 200, 200+50 = 250, 300…
येथे सामान्य फरक (d) 50 समान आहे. म्हणून ही AP आहे.
(iv) खात्यामध्ये 10,000 ठेव ठेवले असून पुढील प्रत्येक वर्षी 8% दराने चक्रवाढव्याजाने जमा होणारी रक्कम.
पहिल्या वर्षी: 10000.
दुसऱ्या वर्षी: 10000 + 8% = 10800.
तिसऱ्या वर्षी: 10800 + 8% = 11664.
येथे फरक (10800 – 10000 = 800 आणि 11664 – 10800 = 864) समान नाही. म्हणून ही AP नाही.
(i) a = 10, d = 10
पदे: 10, (10+10)=20, (20+10)=30, (30+10)=40
AP: 10, 20, 30, 40
(ii) a = -2, d = 0
पदे: -2, -2+0=-2, -2, -2
AP: -2, -2, -2, -2
(iii) a = 4, d = -3
पदे: 4, 4+(-3)=1, 1+(-3)=-2, -2+(-3)=-5
AP: 4, 1, -2, -5
(iv) a = -1, d = 1/2
पदे: -1, -1 + 1/2 = -1/2, -1/2 + 1/2 = 0, 0 + 1/2 = 1/2
AP: -1, -1/2, 0, 1/2
(v) a = -1.25, d = 0.25
पदे: -1.25, -1.25+0.25 = -1.00, -1.00+0.25 = -0.75, -0.75+0.25 = -0.50
AP: -1.25, -1.00, -0.75, -0.50
(i) 3, 1, -1, -3…
पहिले पद (a) = 3
सामान्य फरक (d) = a2 – a1 = 1 – 3 = -2
(ii) -5, -1, 3, 7…
पहिले पद (a) = -5
सामान्य फरक (d) = a2 – a1 = -1 – (-5) = -1 + 5 = 4
(iii) 1/3, 5/3, 9/3, 13/3…
पहिले पद (a) = 1/3
सामान्य फरक (d) = 5/3 – 1/3 = 4/3
(iv) 0.6, 1.7, 2.8, 3.9…
पहिले पद (a) = 0.6
सामान्य फरक (d) = 1.7 – 0.6 = 1.1
(i) 2, 4, 8, 16…
a2-a1 = 2, a3-a2 = 4. फरक समान नाही. AP नाही.
(ii) 2, 5/2, 3, 7/2…
a2-a1 = 5/2 – 2 = 1/2. a3-a2 = 3 – 5/2 = 1/2. फरक समान आहे.
AP आहे. d = 1/2.
पुढील पदे: 4, 9/2, 5, 11/2
(iii) -1.2, -3.2, -5.2, -7.2…
a2-a1 = -3.2 – (-1.2) = -2.0. फरक समान आहे.
AP आहे. d = -2.
पुढील पदे: -9.2, -11.2, -13.2, -15.2
(iv) -10, -6, -2, 2…
a2-a1 = -6 – (-10) = 4. a3-a2 = 4. फरक समान आहे.
AP आहे. d = 4.
पुढील पदे: 6, 10, 14, 18
(v) 3, 3+√2, 3+2√2, 3+3√2…
a2-a1 = √2. a3-a2 = √2. फरक समान आहे.
AP आहे. d = √2.
पुढील पदे: 3+4√2, 3+5√2, 3+6√2, 3+7√2
(vi) 0.2, 0.22, 0.222…
a2-a1 = 0.02, a3-a2 = 0.002. फरक समान नाही. AP नाही.
(vii) 0, -4, -8, -12…
a2-a1 = -4. फरक समान आहे.
AP आहे. d = -4.
पुढील पदे: -16, -20, -24, -28
(viii) -1/2, -1/2, -1/2, -1/2…
a2-a1 = 0. फरक समान आहे.
AP आहे. d = 0.
पुढील पदे: -1/2, -1/2, -1/2, -1/2
(ix) 1, 3, 9, 27…
a2-a1 = 2, a3-a2 = 6. फरक समान नाही. AP नाही.
(x) a, 2a, 3a, 4a…
a2-a1 = a. फरक समान आहे.
AP आहे. d = a.
पुढील पदे: 5a, 6a, 7a, 8a
(xi) a, a², a³…
a2-a1 = a²-a. a3-a2 = a³-a². फरक समान नाही. AP नाही.
(xii) √2, √8, √18, √32… (म्हणजेच √2, 2√2, 3√2, 4√2)
a2-a1 = √2. फरक समान आहे.
AP आहे. d = √2.
पुढील पदे: 5√2 (=√50), 6√2 (=√72), 7√2 (=√98), 8√2 (=√128)
(xiii) √3, √6, √9, √12…
a2-a1 = √6-√3, a3-a2 = 3-√6. फरक समान नाही. AP नाही.
(xiv) 1², 3², 5², 7²… (म्हणजेच 1, 9, 25, 49)
a2-a1 = 8, a3-a2 = 16. फरक समान नाही. AP नाही.
(xv) 1², 5², 7², 73… (म्हणजेच 1, 25, 49, 73)
a2-a1 = 24, a3-a2 = 24. फरक समान आहे.
AP आहे. d = 24.
पुढील पदे: 97, 121, 145, 169
स्वाध्याय 5.2
सूत्र: a_n = a + (n-1)d
| a | d | n | a_n |
|---|---|---|---|
| 7 | 3 | 8 | 28 (7 + 7×3 = 28) |
| -18 | 2 | 10 | 0 (0 = -18 + 9d => d = 2) |
| 46 | -3 | 18 | -5 (-5 = a + 17(-3) => a = 46) |
| -18.9 | 2.5 | 10 | 3.6 (3.6 = -18.9 + (n-1)2.5 => n = 10) |
| 3.5 | 0 | 105 | 3.5 (d = 0 असल्याने सर्व पदे समान) |
(i) 10, 7, 4 … या AP चे 30 वे पद:
a = 10, d = -3, n = 30
a_30 = 10 + (30-1)(-3) = 10 + 29(-3) = 10 – 87 = -77.
पर्याय (C) बरोबर आहे.
(ii) -3, -1/2, 2… या AP चे 11 वे पद:
a = -3, d = (-1/2) – (-3) = 5/2, n = 11
a_11 = -3 + (11-1)(5/2) = -3 + 10(5/2) = -3 + 25 = 22.
पर्याय (B) बरोबर आहे.
(i) 2, [ ], 26
पहिले पद a = 2, तिसरे पद a + 2d = 26.
2 + 2d = 26 => 2d = 24 => d = 12.
दुसरे पद = a + d = 2 + 12 = 14.
(ii) [ ], 13, [ ], 3
a + d = 13 आणि a + 3d = 3.
वजाबाकी केल्यास: 2d = -10 => d = -5.
पहिले पद (a) = 13 – (-5) = 18.
तिसरे पद = 13 + (-5) = 8.
(iii) 5, [ ], [ ], 9 1/2
a = 5, a + 3d = 9.5
5 + 3d = 9.5 => 3d = 4.5 => d = 1.5
दुसरे पद = 5 + 1.5 = 6.5 (किंवा 13/2).
तिसरे पद = 6.5 + 1.5 = 8.
(iv) -4, [ ], [ ], [ ], [ ], 6
a = -4, a + 5d = 6
-4 + 5d = 6 => 5d = 10 => d = 2.
पदे: -2, 0, 2, 4.
(v) [ ], 38, [ ], [ ], [ ], -22
a + d = 38 आणि a + 5d = -22.
वजाबाकी केल्यास: 4d = -60 => d = -15.
पहिले पद = 38 – (-15) = 53.
पुढील पदे: 38 – 15 = 23, 23 – 15 = 8, 8 – 15 = -7.
येथे a = 3, d = 5, a_n = 78.
a_n = a + (n-1)d
78 = 3 + (n-1)5
75 = (n-1)5
15 = n – 1 => n = 16
उत्तर: 78 हे 16 वे पद आहे.
(i) 7, 13, 19 … 205
a = 7, d = 6, a_n = 205.
205 = 7 + (n-1)6
198 = (n-1)6 => n-1 = 33 => n = 34
(ii) 18, 15 1/2, 13 … -47
a = 18, d = 15.5 – 18 = -2.5, a_n = -47.
-47 = 18 + (n-1)(-2.5)
-65 = (n-1)(-2.5) => n-1 = 26 => n = 27
येथे a = 11, d = -3.
समजा -150 हे n वे पद आहे.
-150 = 11 + (n-1)(-3)
-161 = -3(n-1)
n-1 = 161 / 3 = 53.66
n ची किंमत अपूर्णांक असू शकत नाही (ती नेहमी पूर्ण धन संख्या असावी).
उत्तर: -150 हे या AP चे पद नाही.
दिलेले आहे:
a + 10d = 38 — (समीकरण 1)
a + 15d = 73 — (समीकरण 2)
(2) मधून (1) वजा केल्यास:
5d = 35 => d = 7
समीकरण 1 मध्ये d ची किंमत ठेवून:
a + 10(7) = 38 => a + 70 = 38 => a = -32
आता 31 वे पद (a_31):
a_31 = a + 30d = -32 + 30(7) = -32 + 210 = 178
एकूण पदे n = 50. शेवटचे पद म्हणजे 50 वे पद.
a_3 = 12 => a + 2d = 12
a_50 = 106 => a + 49d = 106
वजाबाकी केल्यास: 47d = 94 => d = 2
a + 2(2) = 12 => a + 4 = 12 => a = 8
29 वे पद (a_29):
a_29 = a + 28d = 8 + 28(2) = 8 + 56 = 64
a + 2d = 4
a + 8d = -8
वजाबाकी केल्यास: 6d = -12 => d = -2
a + 2(-2) = 4 => a – 4 = 4 => a = 8
समजा n वे पद 0 आहे.
0 = 8 + (n-1)(-2)
-8 = -2(n-1) => n-1 = 4 => n = 5
उत्तर: ‘0’ हे या AP चे 5 वे पद आहे.
a_17 – a_10 = 7
(a + 16d) – (a + 9d) = 7
7d = 7 => d = 1
उत्तर: सामान्य फरक 1 आहे.
येथे a = 3, d = 12.
समजा n वे पद 54 व्या पदापेक्षा 132 ने जास्त आहे.
a_n = a_54 + 132
a + (n-1)d = a + 53d + 132
(n-1)12 = 53(12) + 132
(n-1)12 = 636 + 132 = 768
n – 1 = 768 / 12 = 64
n = 65
उत्तर: 65 वे पद.
समजा पहिल्या AP चे पहिले पद ‘a’ आणि दुसऱ्या AP चे ‘A’ आहे. सामान्य फरक ‘d’ समान आहे.
100 व्या पदातील फरक:
(a + 99d) – (A + 99d) = 100
a – A = 100
आता 1000 व्या पदातील फरक:
(a + 999d) – (A + 999d) = a – A.
आपल्याला माहित आहे की a – A = 100.
उत्तर: 1000 व्या पदामधील फरक देखील 100 च असेल.
7 ने भाग जाणाऱ्या 3-अंकी संख्यांची सुरुवात 105 पासून होते आणि शेवट 994 वर होतो.
AP: 105, 112, 119 … 994
a = 105, d = 7, a_n = 994
994 = 105 + (n-1)7
889 = (n-1)7
n – 1 = 127 => n = 128
उत्तर: 7 ने भाग जाणाऱ्या 128 तीन-अंकी संख्या आहेत.
10 नंतरची पहिली 4 ची पट 12 आहे, आणि 250 च्या आतील शेवटची पट 248 आहे.
AP: 12, 16, 20 … 248
a = 12, d = 4, a_n = 248
248 = 12 + (n-1)4
236 = 4(n-1) => n – 1 = 59 => n = 60
उत्तर: 4 च्या पटीतील 60 संख्या आहेत.
पहिला AP: a = 63, d = 2. त्याचे n वे पद = 63 + (n-1)2
दुसरा AP: a = 3, d = 7. त्याचे n वे पद = 3 + (n-1)7
दोन्ही पदे समान आहेत:
63 + 2n – 2 = 3 + 7n – 7
61 + 2n = 7n – 4
65 = 5n => n = 13
उत्तर: 13 व्या पदासाठी.
a_3 = 16 => a + 2d = 16
a_7 – a_5 = 12 => (a + 6d) – (a + 4d) = 12
2d = 12 => d = 6
d ची किंमत ठेवून: a + 2(6) = 16 => a + 12 = 16 => a = 4
उत्तर: AP: 4, 10, 16, 22…
येथे d = 5.
शेवटून पद काढताना आपण AP उलट क्रमाने लिहू शकतो.
उलट AP चे पहिले पद a = 253 आणि सामान्य फरक d = -5 होईल.
a_20 = 253 + 19(-5)
a_20 = 253 – 95 = 158
उत्तर: शेवटून 20 वे पद 158 आहे.
a_4 + a_8 = 24 => (a + 3d) + (a + 7d) = 24 => 2a + 10d = 24 => a + 5d = 12 — (1)
a_6 + a_10 = 44 => (a + 5d) + (a + 9d) = 44 => 2a + 14d = 44 => a + 7d = 22 — (2)
(2) मधून (1) वजा केल्यास:
2d = 10 => d = 5
a + 5(5) = 12 => a + 25 = 12 => a = -13
उत्तर: पहिली तीन पदे: -13, -8, -3
येथे a = 5000, d = 200, a_n = 7000.
7000 = 5000 + (n-1)200
2000 = 200(n-1) => n – 1 = 10 => n = 11
11 व्या वर्षी त्याचा पगार 7000 होईल. (म्हणजेच 1995 + 10 = 2005 सालामध्ये)
उत्तर: 11 व्या वर्षी.
येथे a = 5, d = 1.75, a_n = 20.75.
20.75 = 5 + (n-1)1.75
15.75 = 1.75(n-1)
n – 1 = 15.75 / 1.75 = 9
n = 10
उत्तर: n ची किंमत 10 आहे.
सरावासाठी अधिक प्रश्न




