Wyznacz wartość parametru t, dla której trzywyrazowy ciąg
(3t+7,t2+1,t+11)
jest arytmetyczny i rosnący. Zapisz obliczenia.
Rozwiązanie krok po kroku
Klasyczny: warunek arytmetyczności, potem monotoniczność
Sam warunek arytmetyczności daje dwa pierwiastki - dopiero znak różnicy r rozstrzyga, który z nich spełnia warunek monotoniczności.
Krok 1. Warunek arytmetyczności
środkowy wyraz jest średnią sąsiadów
2(t2+1)=(3t+7)+(t+11)
Krok 2. Doprowadź do postaci ogólnej
2t2+2=4t+18
po prawej stronie sumujemy wyrazy pierwszy i trzeci
2t2−4t−16=0
wszystkie składniki po jednej stronie dają równanie kwadratowe
t2−2t−8=0
Krok 3. Rozwiąż równanie
Δ=(−2)2−4⋅1⋅(−8)
współczynniki odczytujemy z postaci ogólnej
Δ=36Δ=6
wyróżnik jest dodatni, więc równanie ma dwa pierwiastki
t1=22−6=−2t2=22+6=4
Sprawdź t = -2
(1,5,9)
obliczamy trzy wyrazy ciągu dla tego pierwiastka
r=5−1=4
różnica ciągu decyduje o monotoniczności
r>0⇒rosnący
Sprawdź t = 4
(19,17,15)
te same rachunki dla drugiego pierwiastka
r=17−19=−2
różnica ciągu decyduje o monotoniczności
r<0⇒malejący
Krok 4. Wybierz pierwiastek
ciąg ma być rosnący
r>0⇒t=−2
Najczęstsza pomyłka: pominięcie nawiasów przy odejmowaniu wyrazów, np. (t2+1)−3t+7 zamiast (t2+1)−(3t+7).
Podanie obu pierwiastków bez odrzucenia niewłaściwego nie kończy rozwiązania - trzeba uzasadnić, że t=−2 jest jedyną wartością spełniającą oba warunki.