סדרה הנדסית — נוסחאות ודוגמאות
בסדרה הנדסית המנה בין כל שני איברים סמוכים קבועה — קוראים לה q. במקום לחבר אותו מספר כל פעם (כמו בסדרה חשבונית), כופלים כל פעם באותו מספר. מהמנה הקבועה הזאת אפשר לגזור נוסחה קצרה לכל איבר בסדרה, ואפילו נוסחה לסכום כל האיברים — ולעיתים אף לסכום אינסופי.
דוגמאות פתורות שלב אחר שלב
נתונה הסדרה 3, 6, 12, 24. הראו שהיא הנדסית ומצאו את האיבר הכללי
- בודקים את המנה בין איברים סמוכים: 6 ÷ 3 = 2, וגם 12 ÷ 6 = 2, וגם 24 ÷ 12 = 2
- כל המנות שוות ל-2, ולכן זו סדרה הנדסית עם q = 2
- מציבים בנוסחת האיבר הכללי: aₙ = a₁ · qⁿ⁻¹ = 3 · 2ⁿ⁻¹
- בדיקה: האיבר הרביעי לפי הנוסחה הוא a₄ = 3 · 2³ = 3 × 8 = 24 — תואם לסדרה הנתונה
בסדרה הנדסית a₁ = 5 ו-q = 2. מהו האיבר השישי?
- מציבים בנוסחת האיבר הכללי: aₙ = a₁ · qⁿ⁻¹
- עבור n = 6: a₆ = 5 · 2⁵
- מחשבים את החזקה: 2⁵ = 32
- התשובה: a₆ = 5 × 32 = 160
בסדרה הנדסית ידוע ש-a₂ = 6 ו-a₅ = 48. מצאו את q ואת a₁
- בין האיבר השני לחמישי יש 3 "קפיצות" של כפל ב-q, ולכן: a₅ ÷ a₂ = q³
- מציבים: 48 ÷ 6 = 8 = q³, ולכן q = 2
- חוזרים אחורה מ-a₂ צעד אחד: a₁ = a₂ ÷ q = 6 ÷ 2 = 3
- בדיקה: הסדרה 3, 6, 12, 24, 48 — ואכן האיבר החמישי הוא 48
חשבו את הסכום 8 + 4 + 2 + 1 + ⋯
- מזהים את q: 4 ÷ 8 = 0.5, ובודקים שההמשך תואם: 2 ÷ 4 = 0.5
- מכיוון ש-q = 0.5 וערכו המוחלט קטן מ-1, קיים סכום אינסופי
- מציבים בנוסחת הסכום האינסופי: S = a₁ ÷ (1 − q) = 8 ÷ (1 − 0.5)
- התשובה: S = 8 ÷ 0.5 = 16
עכשיו נסו בעצמכם
שאלות נפוצות
מה ההבדל בין סדרה הנדסית לסדרה חשבונית?
בסדרה חשבונית מוסיפים אותו הפרש קבוע בכל צעד; בסדרה הנדסית כופלים באותה מנה קבועה q. 5, 8, 11 היא חשבונית (מוסיפים 3); 5, 10, 20 היא הנדסית (כופלים ב-2).
מה קורה כש-q שלילי?
הסימן של האיברים מתחלף לסירוגין. למשל בסדרה עם a₁ = 2 ו-q שווה למינוס 3: האיברים הם 2, מינוס 6, 18, מינוס 54 — כל איבר נגזר מהקודם על-ידי כפל ב-q, כולל הסימן.
מתי יש סכום אינסופי לסדרה הנדסית?
רק כשהערך המוחלט של q קטן מ-1, כלומר בין מינוס 1 ל-1 לא כולל. במקרה כזה כל איבר קטן מקודמו, האיברים "מתכווצים" לעבר אפס, והסכום מתכנס למספר סופי S = a₁ ÷ (1 − q). אם |q| גדול או שווה ל-1, אין סכום סופי.
איך מוכיחים שסדרה היא הנדסית?
מחשבים את המנה aₙ₊₁ ÷ aₙ מהאיבר הכללי, ומראים שהתוצאה קבועה ואינה תלויה ב-n. זו הוכחה חזקה יותר מבדיקת כמה איברים ראשונים בלבד, שיכולה להטעות.
✍️ נכתב על ידי צוות MathHeroנבדק מול תוכנית הלימודים של משרד החינוךעודכן לאחרונה: