Számtani sorozatok a gyakorlatban

Sok gyakorlati probléma a számtani sorozatokra vezethető vissza. Ebben a videóban ezek közül oldunk meg néhányat. Egy cirkusz nézőtere trapéz alakú. Minden sorban néggyel több hely van, mint az előzőben. Hányan ülhetnek le az utolsó, nyolcadik sorban, ha az első sorban húsz szék van? Erre a kérdésre a számtani sorozat ismerete nélkül is lehet válaszolni: egyszerűen csak adjunk hozzá a húszhoz négyet: huszonnégy szék van a második sorban. Huszonnégy plusz négy egyenlő huszonnyolc, ennyi szék van a harmadik sorban. Ezt az eljárást folytatva a nyolcadik szám negyvennyolc lesz.
Módosítsuk úgy a feladatot, hogy egy futballstadion egy szektorának első sorában hatvan szék van, és minden sorban kettővel nő az ülőhelyek száma. Hányan férnek el a harmincadik sorban? Ebben az esetben az előző módszer hosszadalmas lenne, célszerűbb – és elegánsabb – az ülőhelyek számát számtani sorozatnak tekinteni. Alkalmazzuk a számtani sorozat n-edik tagjára vonatkozó képletet! Ha ebbe behelyettesítjük az adatokat, megkapjuk, hogy a harmincadik sorban száztizennyolc ember tud leülni.
Tegyük fel, hogy ebben a stadionban huszonkét teljesen egyforma szektor van, és minden szektorban negyven sor. Összesen hány férőhelyes az aréna?
Először csak egy szektorral foglalkozzunk! Felírjuk az adatokat. Most a számtani sorozat első negyven tagjának összegét keressük. A két tanult képlet közül azt érdemes alkalmazni, amelyikben az a1 és a d szerepel. Behelyettesítés után megkapjuk, hogy egy szektorban háromezer-kilencszázhatvan hely van. Ezt még szorozni kell huszonkettővel, mert összesen huszonkét szektor van. A sportcsarnok tehát nyolcvanhétezer-százhúsz férőhelyes.
Egy áruházban tizenöt sorban piramisszerűen tornyozták egymásra a konzervdobozokat. Felfelé haladva minden sorban ugyanannyival volt kevesebb doboz. Géza a hatodik sorban huszonnyolc, a tizenegyedik sorban tizenhárom dobozt számolt meg. Hány konzervet raktak egymásra?
Az ilyen jellegű feladatok megoldásának az az első lépése, hogy lefordítjuk a matematika nyelvére. A konzervdobozok száma soronként egy számtani sorozat egy-egy eleme. A számtani sorozat tagjai közül a hatodikat és a tizenegyediket ismerjük, és a tagok száma tizenöt. Ennek a tizenöt elemnek az összegét keressük. Mindkét összegképletben szerepel az első tag, először azt kell kiszámolnunk.
Az n. tagra vonatkozó összefüggést alkalmazzuk kétszer! Egy elsőfokú kétismeretlenes egyenletrendszert kapunk, amelyet többféleképpen is megoldhatunk. A leggyorsabban az egyenlő együtthatók módszerével jutunk eredményre. Vonjuk ki az első egyenletből a másodikat! A kapott egyenlet mindkét oldalát elosztjuk mínusz öttel, így a számtani sorozat különbsége mínusz három lesz. Bármelyik eredeti egyenletből azonnal meghatározható az első tag is, amely negyvenhárom. A két összegképlet közül ki kell tudnod választani, hogy melyiket célszerű használni. A másodikat választjuk, abban mindent ismerünk, csak be kell helyettesíteni a megfelelő számokat. Visszatérve az eredeti kérdéshez: háromszázharminc konzervdobozt használtak fel az áruházban a piramis kialakításához.
Zsófi kapott egy könyvet a születésnapjára. Elhatározta, hogy tíz nap alatt elolvassa. Zsófi az olvasás mellett a matekot is szereti. Kiszámolta, hogy ha az első napon tíz oldalt olvas, majd minden nap ugyanannyival emeli az adagot, akkor a tizedik napra negyvenhat oldal marad. Hány oldalas Zsófi könyve?
Nem nehéz belátni, hogy ebben a példában is számtani sorozattal van dolgunk. Ismerjük az első és a tizedik tagját, és keressük az első tíz tag összegét. A két összegképlet közül válasszuk az elsőt! Egyszerű behelyettesítéssel adódik, hogy a könyv kétszáznyolcvan oldalas.
A feladatgyűjteményekben sok hasonló feladattal találkozhatsz. Nem okoz gondot a megoldásuk, ha észreveszed, hogy milyen számtani sorozat húzódik meg mögöttük. A szükséges képleteket megtalálod a tankönyvedben vagy a függvénytáblázatban.