Ciągi określone rekurencyjnie — jak obliczyć wyrazy krok po kroku
Wzór rekurencyjny podaje wyraz początkowy a1 i regułę, jak z wyrazu an obliczyć następny an+1. Wyrazy liczy się po kolei od a1: dla a1=2 i an+1=2an−1 wychodzi a2=3, a3=5, a4=9.
Reguła ciągu arytmetycznego r — stała różnica; dalsze wyrazy można liczyć wzorem na n-ty wyraz
an+1=an+r
Reguła ciągu geometrycznego q — stały iloraz
an+1=q⋅an
Co to jest wzór rekurencyjny ciągu
Wzór rekurencyjny to przepis „krok po kroku”: dostajesz wyraz początkowy a1 i regułę, jak z wyrazu an zrobić następny an+1. Kolejnych wyrazów nie odczytasz od razu — liczysz je po kolei od a1, a gdy dany jest dalszy wyraz, cofasz się równaniami aż do a1.
Jak obliczyć kolejne wyrazy ciągu rekurencyjnego
Reguła liniowa: a1=2, an+1=2an−1. Wtedy a2=2⋅2−1=3, a3=2⋅3−1=5, a4=2⋅5−1=9.
Reguła z numerem n — co podstawić
Reguła z numerem n: a1=1, an+1=an+2n. Do a2 podstawiasz n=1 (bo a1+1=a2): a2=1+2⋅1=3, a do a3 podstawiasz n=2: a3=3+2⋅2=7.
Jak obliczyć pierwszy wyraz z dalszego wyrazu
Wstecz: an+1=3an−2 i a3=10. Z 10=3a2−2 dostajesz a2=4, z 4=3a1−2 dostajesz a1=2.
Ciągi rekurencyjne na maturze
Na maturze: zadanie zamknięte za 1 pkt brzmi „Ciąg (an) jest określony następująco: a1=…, an+1=… dla n≥1. Piąty wyraz ciągu jest równy…” — liczysz a2,a3,a4,a5 i nic więcej. Karta wzorów CKE nie zawiera nic o rekurencji; jeśli reguła to an+1=an+r albo an+1=q⋅an, możesz skrócić rachunek wzorami ciągu arytmetycznego lub geometrycznego z karty. Pułapka: od a1 do a5 to cztery zastosowania reguły, nie pięć, a ujemny wyraz podstawiaj w nawiasie: 2⋅(−5)+1.
Przykłady krok po kroku
Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.
Przykład 1 Kolejne wyrazy z reguły liniowej
Liczysz wyraz po wyrazie od a1, podstawiając poprzedni wyraz do reguły typu aₙ₊1 = 2aₙ − 3, także z liczbami ujemnymi i ułamkami.
Zadanie Ciąg (an) jest określony następująco: a1=−3 oraz an+1=3an+4 dla każdej liczby naturalnej n≥1. Czwarty wyraz tego ciągu jest równy
1Reguła an+1=3an+4 mówi: następny wyraz to trzy razy poprzedni plus 4. Żeby dojść do a4, muszę po kolei policzyć a2 i a3 — żadnego wyrazu nie da się przeskoczyć.
2Dla n=1: a2=3a1+4=3⋅(−3)+4=−9+4=−5. Ujemny wyraz podstawiam w nawiasie, żeby nie zgubić znaku.
3Dla n=2: a3=3a2+4=3⋅(−5)+4=−15+4=−11.
4Dla n=3: a4=3a3+4=3⋅(−11)+4=−33+4=−29.
Odpowiedź: a4=−29
Przykład 2 Kolejne wyrazy z reguły z numerem n
Liczysz wyrazy z reguły, w której występuje numer n (np. aₙ₊1 = aₙ + 2n, aₙ₊1 = n·aₙ) albo dwa poprzednie wyrazy, pilnując, jaką liczbę n podstawiasz w każdym kroku.
Zadanie Ciąg (an) jest określony następująco: a1=3 oraz an+1=an+2n−1 dla każdej liczby naturalnej n≥1. Czwarty wyraz tego ciągu jest równy
1W regule oprócz an stoi n — numer wyrazu, od którego przechodzę do następnego. Licząc a2 podstawiam n=1 (bo a1+1=a2), licząc a3 podstawiam n=2, a licząc a4 podstawiam n=3.
2Dla n=1: a2=a1+2⋅1−1=3+1=4.
3Dla n=2: a3=a2+2⋅2−1=4+3=7.
4Dla n=3: a4=a3+2⋅3−1=7+5=12. Gdybym już przy a2 podstawił n=2, każdy wyraz byłby za duży.
Odpowiedź: a4=12
Przykład 3 Pierwszy wyraz z danego dalszego wyrazu
Znając regułę i np. a4, cofasz się wyraz po wyrazie — z równania aₖ₊1 = f(aₖ) wyznaczasz aₖ — aż dojdziesz do a1 albo do parametru w regule.
Zadanie Ciąg (an) jest określony wzorem an+1=2an−5 dla każdej liczby naturalnej n≥1. Wiadomo, że a3=13. Pierwszy wyraz tego ciągu jest równy
1Znam a3, a szukam a1 — muszę cofnąć się o dwa wyrazy. Reguła wiąże sąsiednie wyrazy, więc z a3 wyznaczę a2, a z a2 wyznaczę a1; za każdym razem rozwiązuję równanie z jedną niewiadomą.
2Dla n=2: a3=2a2−5, czyli 13=2a2−5. Stąd 2a2=18, a2=9.
3Dla n=1: a2=2a1−5, czyli 9=2a1−5. Stąd 2a1=14, a1=7.
4Sprawdzenie w przód: a1=7, a2=2⋅7−5=9, a3=2⋅9−5=13. Zgadza się.
Odpowiedź: a1=7
Najczęstsze błędy
Zła liczba kroków: od a1 do a5 są cztery zastosowania reguły, nie pięć.
Ujemny wyraz podstawiony bez nawiasu. Piszemy 2⋅(−5)+1, żeby nie zgubić znaku.
Złe n w regule z numerem: licząc a2, podstawiamy n=1 (bo a1+1=a2), licząc a3 — n=2.
Sprawdź się na zadaniach
Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.
Zadanie 1
Ciąg (an) jest określony następująco: a1=−4 oraz an+1=an+7 dla każdej liczby naturalnej n≥1. Czwarty wyraz ciągu (an) jest równy
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz a2=a1+7. → 3
2 Oblicz a3=a2+7. → 10
Zadanie 2
Ciąg (an) jest określony następująco: a1=−1 oraz an+1=an+3n dla każdej liczby naturalnej n≥1. Czwarty wyraz ciągu (an) jest równy
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz a2=a1+3⋅1. → 2
2 Oblicz a3=a2+3⋅2. → 8
Zadanie 3
Ciąg (an) jest określony wzorem an+1=2an+3 dla każdej liczby naturalnej n≥1. Trzeci wyraz tego ciągu jest równy 25. Pierwszy wyraz tego ciągu jest równy
Rozwiązanie krok po kroku
1 Rozwiąż równanie 2a2+3=25. Ile wynosi a2? → 11
Zadanie egzaminacyjnearkusz CKE · zadanie 16
Ciąg (an) jest określony następująco:
{a1=2an+1=2an+1dla kaz˙dej liczby naturalnej n≥1
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Trzeci wyraz ciągu (an) jest równy
Filmy, które pomogą
Krótkie wytłumaczenia z różnych kanałów.
Ciąg określony rekurencyjnie — zadanieMatemaks
Czym jest wzór rekurencyjny ciągu + zadanie maturalneA po co MI ta MATMA?
Najczęstsze pytania
Co to jest ciąg rekurencyjny?
To ciąg określony wyrazem początkowym a1 i regułą, jak z wyrazu an obliczyć następny an+1. Kolejnych wyrazów nie odczytuje się od razu — liczy się je po kolei od a1.
Jak obliczyć wyrazy ciągu rekurencyjnego?
Podstawiamy do reguły poprzedni wyraz, zaczynając od a1. Dla a1=2 i an+1=2an−1: a2=2⋅2−1=3, a3=5, a4=2⋅5−1=9.
Jak obliczyć pierwszy wyraz ciągu rekurencyjnego, gdy znam dalszy wyraz?
Cofamy się równaniami. Dla an+1=3an−2 i a3=10: z 10=3a2−2 wychodzi a2=4, a z 4=3a1−2 — a1=2.
Jak liczyć wyrazy, gdy w regule występuje n?
W każdym kroku podstawiamy numer wyrazu, od którego przechodzimy dalej. Dla a1=1 i an+1=an+2n: a2=1+2⋅1=3, a3=3+2⋅2=7.
Kiedy ciąg rekurencyjny jest arytmetyczny lub geometryczny?
Gdy reguła ma postać an+1=an+r, ciąg jest arytmetyczny, a gdy an+1=q⋅an — geometryczny. Wtedy dalsze wyrazy można policzyć wzorami z karty wzorów CKE.
Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass —
platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które
tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik
i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.