Zadanie 5

a)

Z treści zadania wiemy, że wykres ciągu (an) jest zawarty w prostej o równaniu

Wobec tego wzór ogólny ciągu możemy zapisać w postaci 

Wyznaczamy wartości czterech początkowych wyrazów ciągu (an).  

    


b)

Z treści zadania wiemy, że wykres ciągu (an) jest zawarty w prostej o równaniu

Wobec tego wzór ogólny ciągu możemy zapisać w postaci 

Wyznaczamy wartości czterech początkowych wyrazów ciągu (an).  

  


c)

Z treści zadania wiemy, że wykres ciągu (an) jest zawarty w prostej o równaniu

Wobec tego wzór ogólny ciągu możemy zapisać w postaci 

Wyznaczamy wartości czterech początkowych wyrazów ciągu (an).  

  


Zadanie 6

a)

Wiemy, że wykres ciągu arytmetycznego zawiera się w prostej będącej wykresem funkcji liniowej.

Z rysunku odczytujemy, że zaznaczone punkty, to punkty o współrzędnych (1, -1) oraz (5, 1).

Wobec tego wyznaczmy wzór funkcji liniowej, której wykres przechodzi przez zaznaczone punkty.

Wyznaczamy wartość współczynnika kierunkowego prostej

Podstawiamy do równania

współrzędne jednego z punktów, np. punktu (1, -1) i wyznaczamy wartość współczynnika b.

Wnioskujemy, że równanie prostej ma postać

Wobec tego, jeżeli wykres ciągu zawiera się w prostej, to jego wzór ogólny możemy zapisać jako:

    


Sprawdzamy, które wyrazy ciągu (an) są większe od zera.

Rozwiązujemy nierówność

    

Zatem wnioskujemy, że

 



b)

Wiemy, że wykres ciągu arytmetycznego zawiera się w prostej będącej wykresem funkcji liniowej.

Z rysunku odczytujemy, że zaznaczone punkty, to punkty o współrzędnych (3, 3) oraz (5, -1).

Wobec tego wyznaczmy wzór funkcji liniowej, której wykres przechodzi przez zaznaczone punkty.

Wyznaczamy wartość współczynnika kierunkowego prostej

Podstawiamy do równania

współrzędne jednego z punktów, np. punktu (3, 3) i wyznaczamy wartość współczynnika b.

Wnioskujemy, że równanie prostej ma postać

Wobec tego, jeżeli wykres ciągu zawiera się w prostej, to jego wzór ogólny możemy zapisać jako:

    


Sprawdzamy, które wyrazy ciągu (an) są większe od zera.

Rozwiązujemy nierówność

    

Zatem wnioskujemy, że

 



c)

Wiemy, że wykres ciągu arytmetycznego zawiera się w prostej będącej wykresem funkcji liniowej.

Z rysunku odczytujemy, że zaznaczone punkty, to punkty o współrzędnych (2, 2) oraz (6, 1).

Wobec tego wyznaczmy wzór funkcji liniowej, której wykres przechodzi przez zaznaczone punkty.

Wyznaczamy wartość współczynnika kierunkowego prostej

Podstawiamy do równania

współrzędne jednego z punktów, np. punktu (2, 2) i wyznaczamy wartość współczynnika b.

Wnioskujemy, że równanie prostej ma postać

Wobec tego, jeżeli wykres ciągu zawiera się w prostej, to jego wzór ogólny możemy zapisać jako:

    


Sprawdzamy, które wyrazy ciągu (an) są większe od zera.

Rozwiązujemy nierówność

    

Zatem wnioskujemy, że

 


Zadanie 7

a)

Ciąg (an) jest określony rekurencyjnie:

 


Wyznaczamy różnicę i określamy jej znak 

Zauważamy, że różnica an+1-ajest stała dla każdego ∈ N+, zatem

ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym.

Różnica an+1-an jest dodatnia, wobec tego ciąg arytmetyczny (anjest ciągiem rosnącym,

co należało uzasadnić.


Wiemy, że

zatem możemy wyznaczyć wzór ogólny ciągu arytmetycznego (an).

   


Obliczamy wartość dziesiątego wyrazu ciągu (an).

 



b)

Ciąg (an) jest określony rekurencyjnie:

 


Wyznaczamy różnicę i określamy jej znak

Zauważamy, że różnica an+1-ajest stała dla każdego ∈ N+, zatem

ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym.

Różnica an+1-an jest dodatnia, wobec tego ciąg arytmetyczny (anjest ciągiem rosnącym,

co należało uzasadnić.


Wiemy, że

zatem możemy wyznaczyć wzór ogólny ciągu arytmetycznego (an).

    


Obliczamy wartość dziesiątego wyrazu ciągu (an).

 


Zadanie 8

a)

Założenia:  

  

Teza: 

(an- ciąg arytmetyczny, czyli różnica an+1 - an jest stała dla każdego n ∈ N+ 


Dowód: 

Możemy zapisać, że:

  

Wobec tego wzór ciągu (an) zapisujemy w postaci:

 

Wyznaczamy różnicę:

Różnica an+1 - an jest stała dla każdego n ∈ N+ wobec tego

ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym,

co kończy dowód.  



b)

Założenia:  

  

Teza: 

(an- ciąg arytmetyczny, czyli różnica an+1 - an jest stała dla każdego n ∈ N+ 


Dowód: 

Możemy zapisać, że:

 

  

Wobec tego wzór ciągu (an) zapisujemy w postaci:

 

  

Wyznaczamy różnicę:

Różnica an+1 - an jest stała dla każdego n ∈ N+ wobec tego

ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym,

co kończy dowód.  


Zadanie 9

a)

Przyjmijmy oznaczenia jak na rysunku poniżej 

Zakładamy, że

 

ponieważ są to długości boków trójkąta.

Wobec tego

czyli

  


Liczby:

są kolejnymi wyrazami ciągu arytmetycznego o różnicy 3

Korzystając z twierdzenia Pitagorasa możemy wyznaczyć wartość pierwszego wyrazu ciągu.

   

 

  


Wnioskujemy, że trójkąt ma boki długości:

Wyznaczamy obwód trójkąta:

  



b)

Przyjmijmy oznaczenia jak na rysunku poniżej 

Zakładamy, że

  

ponieważ są to długości boków trójkąta.

Wobec tego

 

czyli

 


Liczby:

są kolejnymi wyrazami ciągu arytmetycznego o różnicy r

Korzystając z twierdzenia Pitagorasa możemy wyznaczyć wartość różnicy ciągu.

   

 

 

 

  


Wnioskujemy, że trójkąt ma boki długości:

zatem przyprostokątne mają długości: 6 i 8.


Zadanie 10

a)

Dowodzimy wynikanie w obie strony.

1.

Niech 

 

będą długościami boków trójkąta prostokątnego, które

tworzą ciąg arytmetyczny.


Najdłuższy bok trójkąta prostokątnego jest jego przeciwprostokątną.

Z twierdzenia Pitagorasa dostajemy:

 

   

 

Wobec tego długości boków trójkąta są równe:

  

Zatem trójkąt o podanych wyżej długościach boków jest podobny do trójkąta

o bokach długości 3, 4, na podstawie cechy bok-bok-bok w skali

 

co kończy dowód.


2.

Niech

będą długościami boków trójkąta prostokątnego podobnego do trójkąta

o bokach długości 3, 4, 5.


Zauważamy, że

czyli trójkąt o bokach długości 3r, 4r, 5r jest trójkątem prostokątnym

oraz różnica pomiędzy kolejnymi bokami trójkąta jest taka sama:

  

wobec tego długości boków trójkąta

tworzą ciąg arytmetyczny,

co kończy dowód.



b)

Niech

będą długościami boków trójkąta prostokątnego tworzącymi ciąg arytmetyczny.

Wiemy, że 


Korzystając z udowodnionej własności w podpunkcie a)  możemy zapisać, że

długości boków trójkąta są równe:

więc

 

 

Wobec tego długości boków trójkąta mają miary:

    

Zatem pole trójkąta:

 


Zadanie 11

a)

Sprawdzamy, dla jakich wartości parametru k ciąg (an) jest arytmetyczny i malejący.

Czyli różnica

musi być stała i mniejsza od 0 dla każdego n ∈ N+.  

Wobec tego wyznaczamy wartość różnicy 

  

Zauważamy, że ciąg (anjest ciągiem arytmetycznym dla dowolnego k ∈ R.

Sprawdźmy, dla jakiego k ciąg (an) jest malejący

 

Wyznaczamy miejsca zerowe funkcji kwadratowej

Odczytujemy zbiór rozwiązań nierówności

 

Wobec tego dla

 

ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym i malejącym.



b)

Sprawdzamy, dla jakich wartości parametru k ciąg (an) jest arytmetyczny i malejący.

Pamiętamy, że ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym, jeśli jego wykres zawiera się w prostej.

Wobec tego, aby równanie

było równaniem prostej, to: 

wtedy:

   

Aby ciąg (anbył malejący, to

 

Wobec tego ciąg (anjest ciągiem arytmetycznym i malejącym, gdy

spełnione są jednocześnie warunki:

 

Wnioskujemy, że dla k=-1 ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym i malejącym.


Zadanie 12

a)

 

Sprawdzamy, dla jakich wartości parametru k ciąg (an) jest arytmetyczny i rosnący.

Wykres ciągu (an) zawiera się w prostej 

wobec tego ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym. 


Ciąg (an) jest rosnący, gdy

Z wykresu funkcji trygonometrycznej sinus i tabelki wartości odczytujemy, że

 

 


Wnioskujemy, że ciąg (anjest arytmetyczny i rosnący, gdy

 



b)

 

Sprawdzamy, dla jakich wartości parametru k ciąg (an) jest arytmetyczny i rosnący.

Wykres ciągu (an) zawiera się w prostej

wobec tego ciąg (an) jest ciągiem arytmetycznym. 


Ciąg (an) jest rosnący, gdy

  

Z wykresu funkcji trygonometrycznej cosinus i tabelki wartości odczytujemy, że

 

 


Wnioskujemy, że ciąg (anjest arytmetyczny i rosnący, gdy