סדרה חשבונית - סכום איברים אחרונים
סדרה חשבונית
סכום איברים אחרונים
🎯 מה הבעיה?
הנוסחה \(S_n = \frac{(a_1 + a_n) \cdot n}{2}\) מחשבת את סכום n האיברים הראשונים.
אבל מה אם רוצים לחשב סכום שלא מתחיל מ-\(a_1\)?
❌ לא קיימת נוסחה ישירה לסכום איברים אחרונים!
אבל יש שתי שיטות מעולות לפתור את זה 👇
📌 דוגמה מובילה
נתונה סדרה חשבונית עם 19 איברים, הפרשה d.
מצא את: \(a_{12} + a_{13} + a_{14} + ... + a_{19}\)
כלומר: סכום 8 האיברים האחרונים (מאיבר 12 עד 19)
✅ דרך א': חיסור סכומים
הרעיון: אם נחסר מ-\(S_{19}\) את \(S_{11}\), נקבל את הסכום מ-\(a_{12}\) עד \(a_{19}\)
\(a_{12} + a_{13} + ... + a_{19} = S_{19} - S_{11}\)
📐 נוסחה כללית:
\(a_k + a_{k+1} + ... + a_n = S_n - S_{k-1}\)
סכום מאיבר k עד איבר n = \(S_n\) פחות \(S_{k-1}\)
✅ דרך ב': חישוב ישיר (סדרה חדשה)
הרעיון: מתייחסים לאיברים האחרונים כסדרה חשבונית חדשה!
בדוגמה שלנו:
הסכום \(a_{12} + a_{13} + ... + a_{19}\) הוא סכום של סדרה חשבונית:
- מספר האיברים: 8 איברים (מ-12 עד 19)
- האיבר הראשון של הסדרה החדשה: \(a_{12}\)
- האיבר האחרון של הסדרה החדשה: \(a_{19}\)
- ההפרש: אותו d כמו בסדרה המקורית
📐 נוסחה:
\(a_{12} + ... + a_{19} = \frac{(a_{12} + a_{19}) \cdot 8}{2}\)
✏️ דוגמה מספרית מלאה
נתון: סדרה חשבונית: 3, 7, 11, 15, ...
מצא: סכום האיברים מ-\(a_5\) עד \(a_{10}\)
נתונים: \(a_1 = 3\), \(d = 4\)
דרך א' - חיסור סכומים:
נחשב \(S_{10}\):
\(a_{10} = 3 + 9 \times 4 = 39\)
\(S_{10} = \frac{(3 + 39) \times 10}{2} = \frac{420}{2} = 210\)
נחשב \(S_4\):
\(a_4 = 3 + 3 \times 4 = 15\)
\(S_4 = \frac{(3 + 15) \times 4}{2} = \frac{72}{2} = 36\)
סכום מ-\(a_5\) עד \(a_{10}\): \(S_{10} - S_4 = 210 - 36 = 174\)
דרך ב' - חישוב ישיר:
מספר האיברים מ-5 עד 10: \(10 - 5 + 1 = 6\) איברים
\(a_5 = 3 + 4 \times 4 = 19\)
\(a_{10} = 39\) (כבר חישבנו)
סכום: \(\frac{(19 + 39) \times 6}{2} = \frac{58 \times 6}{2} = \frac{348}{2} = 174\) ✓
⚖️ מתי להשתמש בכל שיטה?
| דרך א' (חיסור) | דרך ב' (ישיר) | |
|---|---|---|
| נוסחה | \(S_n - S_{k-1}\) | \(\frac{(a_k + a_n) \cdot m}{2}\) |
| יתרון | פשוט אם כבר יש \(S_n\) | ישיר יותר |
| טוב במיוחד כשיש | נוסחה ל-\(S_n\) | את האיברים הקיצוניים |
📝 תרגילים
1. בסדרה 5, 8, 11, 14, ... מצא את סכום האיברים מ-\(a_6\) עד \(a_{12}\).
2. בסדרה חשבונית \(a_1 = 10\), \(d = -2\). מצא \(a_8 + a_9 + ... + a_{15}\).
3. נתון \(S_{20} = 400\) ו-\(S_{15} = 240\). מצא את סכום 5 האיברים האחרונים.
💡 פתרונות:
1. \(a_6 = 20\), \(a_{12} = 38\), 7 איברים. סכום = \(\frac{(20+38) \times 7}{2} = 203\)
2. \(a_8 = -4\), \(a_{15} = -18\), 8 איברים. סכום = \(\frac{(-4-18) \times 8}{2} = -88\)
3. \(a_{16} + ... + a_{20} = S_{20} - S_{15} = 400 - 240 = 160\)
📝 סיכום
דרך א': \(a_k + ... + a_n = S_n - S_{k-1}\)
דרך ב': סדרה חדשה עם m = n - k + 1 איברים