Start › Klasy › Klasa 3 LO › Suma początkowych wyrazów ciągu geometrycznego

Suma początkowych wyrazów ciągu geometrycznego

Klasa 3 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

✍Zadania dodatkowe 45

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr 1

Iloraz ciągu geometrycznego $2$, $6$, $18$, $54$, … wynosi:

A $2$
B $4$
C $3$
D $6$
Zadanie nr 2

Oblicz piąty wyraz ciągu geometrycznego, w którym $a_1=5$ i $q=2$.

Zadanie nr 3

Oblicz sumę siedmiu początkowych wyrazów ciągu geometrycznego o $a_1=1$ i $q=2$.

Zadanie nr 4

Liczby $4$, $x$, $25$ tworzą ciąg geometryczny. Jaka jest dodatnia wartość $x$?

A $14{,}5$
B $10$
C $12$
D $5$
Zadanie nr 6

Ciąg geometryczny ma $a_1=8$ i $q=\frac12$. Który wyraz jest równy $1$?

A czwarty
B trzeci
C piąty
D ósmy
Zadanie nr 7

W ciągu geometrycznym $a_2=12$ i $a_4=108$. Wyznacz $a_1$ oraz $q$, zakładając $q>0$.

Zadanie nr 8

Oblicz sumę sześciu początkowych wyrazów ciągu $3$, $-6$, $12$, $-24$, …

Zadanie nr 10

Oblicz sumę szeregu geometrycznego $8+4+2+1+\dots$

Zadanie nr 11

Szereg geometryczny jest zbieżny, gdy:

A $q>1$
B $|q|\lt 1$
C $q\lt 0$
D $q=1$
Zadanie nr 13

Trzy liczby tworzą ciąg geometryczny. Ich iloczyn wynosi $216$, a środkowa liczba to $a_2$. Wyznacz $a_2$.

Zadanie nr 14

Suma szeregu $1+\frac13+\frac19+\dots$ wynosi:

A $1{,}25$
B $2$
C $1{,}5$
D $3$
Zadanie nr 16

W ciągu geometrycznym $a_1=3$ i $q=-1$. Ile wynosi $a_{10}$?

A $-3$
B $3$
C $0$
D $-30$
Zadanie nr 18

Liczby $x-1$, $x+1$, $2x+4$ tworzą ciąg geometryczny. Wyznacz $x$.

Zadanie nr 19

Piłka spuszczona z wysokości $2$ m odbija się za każdym razem na $60\%$ poprzedniej wysokości. Oblicz łączną drogę, jaką przebędzie do zatrzymania.

Zadanie nr 20

Wykaż, że jeżeli liczby $a$, $b$, $c$ tworzą ciąg geometryczny o wyrazach dodatnich, to $b=\sqrt{ac}$. Sprawdź to dla $a=2$, $c=18$.

Zadanie nr PP15.1

W ciągu geometrycznym $(a_n)$ dane są $a_1=64$ oraz $a_2=16$. Czwarty wyraz tego ciągu jest równy

A $1$
B $4$
C $-32$
D $\tfrac14$
Zadanie nr PP15.2

Ciąg $(4,\ x,\ 9)$ jest geometryczny i ma wszystkie wyrazy dodatnie. Liczba $x$ jest równa

A $6{,}5$
B $6$
C $36$
D $-6$
Zadanie nr PP15.3

W ciągu geometrycznym $a_2=6$ oraz $a_5=48$. Iloraz tego ciągu jest równy

A $8$
B $3$
C $2$
D $14$
Zadanie nr PP15.4

Trzywyrazowy ciąg $(48,\ 12,\ 2m+1)$ jest geometryczny. Liczba $m$ jest równa

A $3$
B $-1$
C $-12{,}5$
D $1$
Zadanie nr PP15.5

Suma pięciu początkowych wyrazów ciągu geometrycznego, w którym $a_1=3$ i $q=2$, jest równa

A $93$
B $96$
C $48$
D $186$
Zadanie nr PP15.6

Ciąg geometryczny $(a_n)$ spełnia warunek $a_4\cdot a_5=12$. Oblicz iloczyn $a_2\cdot a_7$.

Zadanie nr PP15.7

Ciąg $(a_n)$ określony wzorem $a_n=3\cdot(-2)^n$ dla $n\ge1$ jest

A arytmetyczny o różnicy $-2$
B geometryczny o ilorazie $-2$
C geometryczny rosnący
D geometryczny o ilorazie $3$
Zadanie nr PP15.8

Ciąg $(a_n)$ jest określony wzorem $a_n=5\cdot2^{n-1}$ dla $n\ge1$. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

  1. $a_4=40$.
  2. Suma trzech początkowych wyrazów ciągu jest równa $30$.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

P/P 1. P, 2. P
P/F 1. P, 2. F
F/P 1. F, 2. P
F/F 1. F, 2. F
Zadanie nr PP15.9

Wyznacz wszystkie wartości $x$, dla których ciąg $(x-1,\ 2x,\ 5x+3)$ jest geometryczny.

Zadanie nr PP15.10

Ciąg $(a_n)$ jest określony wzorem $a_n=2n+1$ dla $n\ge1$. Trzywyrazowy ciąg $(a_1,\ a_4,\ a_k)$ jest geometryczny. Oblicz $k$.

Zadanie nr PP15.11

Iloraz ciągu geometrycznego $5,-10,20,\dots$ jest równy

A $2$
B $-\tfrac12$
C $-2$
D $5$
Zadanie nr PP15.12

W ciągu geometrycznym $a_1=2$, $q=3$ wyraz $a_3$ jest równy

A $6$
B $54$
C $12$
D $18$
Zadanie nr PP15.13

W ciągu geometrycznym $a_1=1$, $q=2$ wyraz $a_4$ jest równy

A $8$
B $16$
C $4$
D $6$
Zadanie nr PP15.14

Liczby $2$, $x$, $18$ (w tej kolejności) tworzą ciąg geometryczny o wyrazach dodatnich. Liczba $x$ jest równa

A $10$
B $6$
C $9$
D $36$
Zadanie nr PP15.15

W ciągu geometrycznym $a_1=3$, $q=2$. Oblicz $a_4$.

Zadanie nr PP38.1

Iloraz ciągu geometrycznego $3,6,12,\dots$ jest równy

A $2$
B $3$
C $\dfrac12$
D $6$
Zadanie nr PP38.2

W ciągu geometrycznym $a_1=5$, $q=2$. Wyraz $a_3$ jest równy

A $10$
B $20$
C $40$
D $25$
Zadanie nr PP38.3

Iloraz ciągu geometrycznego $100,50,25,\dots$ jest równy

A $2$
B $-50$
C $\dfrac12$
D $25$
Zadanie nr PP38.4

Kwotę $1000$ zł wpłacono na $10\%$ rocznie (procent składany). Po $2$ latach na koncie będzie

A $1200$ zł
B $1100$ zł
C $1220$ zł
D $1210$ zł
Zadanie nr PP38.5

W ciągu geometrycznym $a_1=3$, $q=2$. Oblicz $a_5$.

Zadanie nr PP38.6

Średnia geometryczna liczb $4$ i $9$ jest równa

A $6$
B $6{,}5$
C $36$
D $13$
Zadanie nr PP38.7

W ciągu geometrycznym $a_1=2$, $a_2=6$. Iloraz $q$ jest równy

A $4$
B $3$
C $\dfrac13$
D $8$
Zadanie nr PP38.8

W ciągu $1,2,4,8,\dots$ wyraz równy $64$ ma numer

A $6$
B $8$
C $7$
D $32$
Zadanie nr PP38.9

Liczba bakterii podwaja się co godzinę. Początkowo jest ich $200$. Po $3$ godzinach będzie ich

A $600$
B $800$
C $1200$
D $1600$
Zadanie nr PP38.10

Kwotę $2000$ zł wpłacono na lokatę $5\%$ rocznie z kapitalizacją roczną. Ile będzie na koncie po $2$ latach?

Zadanie nr PP38.11

Iloraz ciągu geometrycznego $2,6,18,\dots$ jest równy

A $3$
B $2$
C $4$
D $6$
Zadanie nr PP38.12

W ciągu geometrycznym $a_1=3$, $q=2$ wyraz $a_4$ jest równy

A $48$
B $24$
C $12$
D $18$
Zadanie nr PP38.13

W ciągu geometrycznym $a_1=4$, $q=\tfrac12$ wyraz $a_3$ jest równy

A $2$
B $8$
C $1$
D $\tfrac12$
Zadanie nr PP38.14

Średnia geometryczna liczb $9$ i $16$ jest równa

A $12{,}5$
B $144$
C $25$
D $12$
Zadanie nr PP38.15

W ciągu geometrycznym $a_1=2$, $q=3$. Oblicz $a_5$.

📘Teoria 1

Ciągi arytmetyczne i geometryczne — wzory i zastosowania

Dwa rodzaje ciągów

Arytmetyczny — każdy kolejny wyraz powstaje przez dodanie stałej różnicy $r$.

Geometryczny — każdy kolejny wyraz powstaje przez pomnożenie przez stały iloraz $q$.

Wyraz ogólny

$$a_n=a_1+(n-1)r \qquad\text{(arytmetyczny)}$$

$$a_n=a_1\cdot q^{\,n-1} \qquad\text{(geometryczny)}$$

W obu wzorach występuje $n-1$, a nie $n$ — od pierwszego do $n$-tego wyrazu wykonujemy $n-1$ kroków.

Suma początkowych wyrazów

$$S_n=\frac{a_1+a_n}{2}\cdot n \qquad\text{(arytmetyczny)}$$

$$S_n=a_1\cdot\frac{q^{\,n}-1}{q-1} \qquad\text{(geometryczny, } q\neq1)$$

Pierwszy wzór to po prostu liczba wyrazów razy ich średnia — parujemy pierwszy z ostatnim, drugi z przedostatnim, a każda para daje tę samą sumę.

Wyraz środkowy

$$b=\frac{a+c}{2} \ \text{(arytm.)},\qquad b=\sqrt{ac} \ \text{(geom., dodatnie)}$$

To średnia arytmetyczna i średnia geometryczna. W zadaniu „liczby $4$, $x$, $25$ tworzą ciąg” odpowiedź zależy od rodzaju ciągu: $14{,}5$ albo $10$.

Sprytne podstawienia

Trzy kolejne wyrazy ciągu arytmetycznego zapisujemy jako $a-r$, $a$, $a+r$ — wtedy ich suma to $3a$, bez $r$.

Dla geometrycznego: $\frac{a}{q}$, $a$, $aq$ — iloczyn to $a^3$, bez $q$.

Te podstawienia zamieniają układ dwóch równań w jedno.

Monotoniczność

Ciąg arytmetyczny rośnie, gdy $r>0$, maleje, gdy $r\lt 0$. Pierwszy wyraz nie ma znaczenia.

Ciąg dany wzorem $a_n=pn+q$ jest arytmetyczny o różnicy $p$.

Szereg geometryczny

$$S=\frac{a_1}{1-q} \qquad\text{dla } |q|\lt 1$$

Warunek dotyczy modułu ilorazu. Dla $q=-5$ mamy $q\lt 1$, ale szereg jest rozbieżny.

Przykład: $8+4+2+1+\dots=\frac{8}{1-\frac12}=16$.

Procent składany

$$K_n=K_0(1+p)^n$$

To ciąg geometryczny o ilorazie $1+p$. Przy kapitalizacji częstszej niż roczna dzielimy stopę i mnożymy liczbę okresów:

$$K=K_0\left(1+\frac{p}{m}\right)^{mn}$$

Dla $5000$ zł na $12\%$ z kapitalizacją kwartalną po roku mamy $5000\cdot1{,}03^4\approx5627{,}54$ zł — o $27{,}54$ zł więcej niż przy rocznej.

Spadek wartości

Ten sam wzór z $q\lt 1$ opisuje amortyzację. Samochód tracący $15\%$ rocznie po trzech latach wart jest $0{,}85^3\approx61{,}4\%$ ceny początkowej — a nie $55\%$.

Na co uważać

Nie myl wykładnika $n$ z $n-1$. Sprawdzaj warunek $|q|\lt 1$ przed użyciem wzoru na sumę szeregu. I pamiętaj, że w ciągu geometrycznym żaden wyraz nie może być zerem.

∑Wzory 2

Ciąg geometryczny — suma n wyrazów
$$S_n=a_1\cdot\frac{1-q^n}{1-q}\ \ (q\neq1),\qquad S_n=n\cdot a_1\ \ (q=1)$$

Suma $n$ początkowych wyrazów ciągu geometrycznego.

Przykład: $a_1=1$, $q=2$, $n=6$: $S_6=\frac{1-64}{1-2}=63$.

Ciąg geometryczny — wyraz ogólny
$$a_n=a_1\cdot q^{\,n-1}$$

Każdy kolejny wyraz powstaje przez pomnożenie przez iloraz $q$.

Przykład: $a_1=2$, $q=3$: $a_5=2\cdot3^4=162$.

🧩Quizy 1

📄Zadania z arkuszy 1

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 18 · Matura 2023

Ciąg geometryczny \((a_n)\) jest określony dla każdej liczby naturalnej \(n\ge 1\). W tym ciągu \(a_1=3{,}75\) oraz \(a_2=-7{,}5\).

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Suma trzech początkowych wyrazów ciągu \((a_n)\) jest równa

A \(11{,}25\)
B \((-18{,}75)\)
C \(15\)
D \((-15)\)
Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.