8
Årskurs 8 Visa detaljer
2. Mönster Åk 8
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 4
2. 

Mönster Åk 8

Denna lektion kommer lära dig teorin för att helt förstå ämnet, och det finns både uppgifter och självtester för att kontrollera din förståelse.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
10 sidor teori
10 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Mönster Åk 8
Sida av 10
Denna lektion kommer att ge en introduktion till talföljd, vilket är ordnade listor av siffror som följer specifika mönster. Följande begrepp ingår i denna lektion:
  • Talföljd
  • Hitta den nte termen i en talföljd
Teori

Talföljd

En talserie är en följd av tal som är ordnade enligt en viss regel. Varje tal i serien kallas en term. Till exempel kan vi titta på en talserie där varje tal är 2 större än det föregående.

Aritmetisk sekvens: 2, 4, 6, 8, 10... med en gemensam skillnad på 2.

Här är skillnaden mellan den första och andra termen samma som skillnaden mellan den andra och tredje, och så vidare. Denna skillnad kallas för den gemensamma differensen i talserien. Den gemensamma differensen kan också vara negativ. Titta på följande sekvens där värdena minskar:

Aritmetisk sekvens: 54, 51, 48, 45, 42, ... med en gemensam skillnad på -3.

Beroende på antalet termer kan en talserie vara ändlig eller oändlig. Eftersom det inte är möjligt att lista alla element i en oändlig serie är det vanligt att sätta tre punkter efter några termer för att indikera att serien fortsätter oändligt baserat på ett specifikt mönster.

Mönstret i en sekvens är viktigt för att förstå hur den fungerar och vilka egenskaper den har. Därför brukar man ofta gruppera sekvenser efter vilket mönster de följer. Två vanliga typer av sekvenser är aritmetiska sekvenser och geometriska sekvenser.
Övning

Identifiera Talföljder

Det följande appletet visar de första sex termerna i en oändlig lista med tal. Analysera noggrant talen och avgör om de bildar en talföljd eller inte.

Interaktiv applet som visar olika oändliga sekvenser
Teori

Hitta den nte termen i en talföljd

Varje term i en talföljd kan hittas genom att använda den allmänna uttrycket för sekvensen. Om n representerar positionen för en term i sekvensen, kan ett allmänt uttryck för sekvensen skrivas i följande form.


an+b

Här kallas termen som inkluderar variabeln n för variabelterm och det konstanta talet kallas för numerisk term. Till exempel, överväg följande talföljd. 1, 6, 11, 16, ... Det allmänna uttrycket för sekvensen kan skapas genom att slutföra följande steg.
1
Bestäm differens
expand_more

Det första steget blir att bestämma differens. För att göra detta subtrahera en term i sekvensen från nästa term. 6-1=5 eller 11-6=5 Den gemensamma skillnaden i talföljden är 5.

2
Skriv variabeltermen som produkten av den gemensamma differens och n.
expand_more

Eftersom den gemensamma skillnaden är 5, kommer variabeltermen att vara 5n. Differens &* Variabel 5&* n

3
Hitta den numeriska termen
expand_more

För vissa talföljder är varje term ett multipel av den gemensamma skillnaden. I dessa fall är det numeriska termen 0 . För andra sekvenser kan den första termen användas för att hitta det numeriska termen av uttrycket för sekvensen när n=1. Hitta detta värde för variabeltermen i den givna sekvensen. För n= 1 5 * 1=5 Denna produkt är 5, men notera att den första termen i sekvensen är 1. 1, 6, 11, 16, ... För att få 1 från 5* 1=5, subtrahera 4 från produkten. För n= 1 5 * 1 - 4= 1 ✓ Därför är det numeriska termen av den exempelvis talföljden 4.

4
Kontrollera om flera villkor
expand_more

Det allmänna uttrycket för den givna talföljden är slutfört. 5n-4 Vilket som helst tal i sekvensen kan beräknas genom att använda denna regel.

n Talföljd
1 1 * 5-4 =1 ✓
2 2 * 5-4=6 ✓
3 3 * 5-4=11 ✓
4 4 * 5-4=16 ✓
n n * 5-4=5n-4
Allmänt uttryck 5n-4
Exempel

Upptäck formlerna i böcker

Lucas undersöker en bok med mystiska siffror. Han hittar en formel som visar en talföljd: -7n+5.

Candle-and-books.jpg

a Skriv de första tre termerna i talföljden.
b Vilken term i sekvensen är lika med -72?

Ledtråd

a Sätt in n=1, 2, och 3 i uttrycket.
b Sätt uttrycket lika med -72 och lös för n.

Lösning

a För att hitta de första tre termerna, sätt in n=1, 2, och 3 i uttrycket.
Term Sätt in Resultat
n=1 -7( 1)+5 -2
n=2 -7( 2)+5 -9
n=3 -7( 3)+5 -16

Svar: -2, -9, -16

b Sätt uttrycket lika med -72.
-7n+5=-72
-7n=-77
n=11
Svar: n=11
Exempel

Numeriska mönster i böcker

Lucas och Molly stötte på följande talföljd på en sida i en bok.

12, 20, 28, 36, ...

a Skriv en allmän regel för den givna talföljden.
b Hitta den 8de termen i talföljden.

Ledtråd

a Börja med att hitta differens i talföljden.
b Sätt in 8 för n i den allmänna regeln.

Lösning

a För att skriva en allmän regel för den givna talföljden, börja med att hitta skillnaden mellan på varandra följande termer.
Talföljd:12,20,28,36 och så vidare med en gemensam skillnad på 8
I denna sekvens är skillnaden mellan på varandra följande termer 8. Om n representerar positionen för en term i sekvensen, kan vi skriva variabeltermen av uttrycket som produkten av skillnaden och variabeln n. Variabelterm 8n Observera att den första termen i sekvensen är 12. Kontrollera om variabeltermen ger den första termen när n=1.
8n
8( 1)

Neutralelementslagen för multiplikation

8
Att sätta in n=1 i variabeltermen gav inte den första termen, som är 12 — det är 4 större än produkten. Därför bör den numeriska termen vara 4. 8n+4 Slutligen, kontrollera ett par fler termer för att se om det erhållna uttrycket är korrekt.
 n Talföljd
1 8(1)+4=12 ✓
2 8(2)+4=20 ✓
3 8(3)+4=28 ✓
4 8(4)+4=36 ✓
n 8n+4

Eftersom de erhållna talen är desamma som talföljden kan vi dra slutsatsen att den allmänna regeln 8n+4 är korrekt.

b För att hitta den 8de termen i sekvensen, sätt in n=8 i regeln och förenkla.
8n+4
8( 8)+4
64+4
68
Den 8de termen i talföljden är 68.
Exempel

Låser upp dörren

Betrakta följande figurer.
Interaktivt mönster som visar 4, 7 och 10 cirklar i de tre första figurerna
Fokusera på antalet cirklar i varje figur, hitta antalet cirklar i den 20de figuren.

Ledtråd

Skriv en allmän regel för att uttrycka antalet cirklar i varje figur.

Lösning

Börja med att räkna antalet cirklar i varje figur.

Modellera situationen med hjälp av en sekvens

Observera att det finns en konstant differens mellan antalet cirklar i på varandra följande figurer. Därför representerar antalet cirklar en talföljd.

Visar den gemensamma differens
För att hitta antalet cirklar i figur 20, skriv en allmän regel för denna talföljd. Variabeltermen i uttrycket kan skrivas som produkten av skillnaden, 3, och variabeln n, där n är figurens nummer. Variabelterm 3n Kontrollera nu variabeltermen för n=1 för att se om den ger det första talet i sekvensen, 4.
3n
3( 1)

Neutralelementslagen för multiplikation

3
Att sätta in n=1 i variabeltermen gav inte det första talet, som är 4-3=1 större än produkten. Därför är den numeriska termen i den allmänna regeln 1. 3n+1 Slutligen, kontrollera resten av termerna i de givna figurerna för att se om uttrycket är korrekt.
 n Talföljd
1 3(1)+1=4 ✓
2 3(2)+1=7 ✓
3 3(3)+1=10 ✓
n 3n+1
Eftersom de erhållna talen är desamma som antalet cirklar i figurerna, kan den allmänna regeln 3n+1 användas för att hitta ytterligare termer. För att hitta antalet cirklar i den 20de figuren i sekvensen, sätt in n=20 i regeln och förenkla.
3n+1
3( 20)+1
60+1
61
Det kommer att finnas 61 cirklar i den 20de figuren.
Exempel

Hur många cirklar finns i varje figur?

I de följande figurerna representerar cirklarna de personer som kan sitta runt ett bord av olika längder. Använd appen för att förutsäga nästa figur i mönstret.

Interaktivt mönster som visar en kvadrat och fyra cirklar, två kvadrater och sex cirklar och tre kvadrater och åtta cirklar
a Skriv ett uttryck för att representera antalet personer som sitter runt bordet i förhållande till figurnumret n.
b Anta att detta mönster fortsätter. Hur många bord behövs för 54 personer?

Ledtråd

a Hitta differens mellan antalet cirklar i de på varandra följande figurerna.
b Sätt den generella regeln lika med 54 och lös för n.

Lösning

a Först, bestäm hur den fjärde figuren ska se ut. För att göra detta bör mönstret mellan figurerna identifieras. Räkna antalet cirklar i varje figur.
Modellera situationen med hjälp av en sekvens

Eftersom det finns en konstant skillnad mellan antalet cirklar i på varandra följande figurer, representerar antalet cirklar en talföljd.

Visar den gemensamma differens

Detta betyder att det kommer att finnas 4 bord i den fjärde figuren och antalet människor runt dem kommer att vara 2 fler än antalet i den tredje figuren, eller 8+2=10 människor. Den fjärde figuren kommer att ha 4 bord och 10 människor.

Visar den fjärde figuren av fyra rutor och tio cirklar
Det nästa steget är att skriva en allmän regel för denna talföljd. Variabeltermen i regeln kan skrivas som produkten av differensen 2 och variabeln n, där n är figurnumret. Variabelterm 2n Kontrollera nu variabeltermen för n=1 för att se om den ger den första termen, 4.
2n
2( 1)

Neutralelementslagen för multiplikation

2
Att ersätta n=1 i variabeltermen gav inte den första termen, som är 4-2=2 större än produkten. Därför har den allmänna regeln för denna talföljd en numerisk term på 2. 2n+2 Kontrollera slutligen några av de övriga givna termerna i talföljden för att säkerställa att den beräknade regeln är korrekt.
 n Talföljd
1 2(1)+2=4 ✓
2 2(2)+2=6 ✓
3 2(3)+2=8 ✓
n 2n+2

Eftersom de erhållna numren är desamma som antalet cirklar i varje diagram kan den allmänna regeln 2n+2 användas för att hitta resten av termerna i talföljden.

b För att hitta antalet bord som krävs för att sätta 54 personer, bestäm positionen för figuren i mönstret som kommer att ha 54 cirklar. För att göra detta, sätt den allmänna regeln som skrivits i Del A lika med 54 och lös för n.
2n+2=54
2n=52
n=26
Den 26e figuren i mönstret har 54 cirklar. Detta innebär att 26 bord behövs för att 54 personer ska kunna sitta om det givna mönstret fortsätter.
Övning

Identifiera en specifik term i en talföljd

Följande applet visar de första fem termerna i en oändlig talföljd. Bestäm regeln för talföljden för att beräkna den angivna termen i följden.

Applet som genererar aritmetiska sekvenser
Avslut

Sammanfattning

Minns de begrepp som introducerades och användes i denna lektion.

Begrepp Definition
Mönster En upprepad förändring av tal, former, färger, handlingar eller andra element
Talföljd En uppsättning tal som ordnas enligt en viss regel
Term Elementen i talföljden
Differens Det fasta belopp som läggs till varje term för att få nästa term i en talföljd

I denna lektion introducerades talföljder och vi undersökte hur de kan användas och tolkas på följande sätt:

  • Känna igen mönster i talföljder
  • Skriva en regel för att definiera en talföljd
  • Beräkna det nte termen med en formel
Om termerna i en talföljd ges kan differensen bestämmas för att hjälpa till att hitta mönstret. Genom att använda första termen och differensen kan ett uttryck skrivas för att definiera talföljden. Detta uttryck kan användas för att beräkna vilken som helst av termerna i talföljden.
Mönster Åk 8
Övningar
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y