Własności ciągów w zastosowaniach — zadania tekstowe krok po kroku
Stała liczba dodawana lub odejmowana co krok oznacza ciąg arytmetyczny, a stały procent zmiany — ciąg geometryczny o mnożniku q. Gdy pytanie dotyczy jednego kroku (raty, rzędu, roku), liczymy n-ty wyraz, a gdy wszystkiego razem — sumę Sn.
Wyraz ciągu z sumy Sn — suma n początkowych wyrazów; dla n=1: a1=S1
an=Sn−Sn−1
Mnożnik przy spadku o p% przy wzroście o p% mnożnik to q=1+100p
1−100p
Ciąg arytmetyczny czy geometryczny — jak rozpoznać w zadaniu
W zadaniach z treścią najpierw rozpoznajesz typ ciągu po sposobie zmiany: stała liczba dodawana (lub odejmowana) co krok to ciąg arytmetyczny, stały procent — czyli stały mnożnik q — to ciąg geometryczny. Potem wybierasz wzór: na n-ty wyraz, gdy pytają o jeden krok (rata, rząd, rok), na sumę Sn, gdy pytają o wszystko razem (stos, łączna spłata, łączna produkcja), a gdy dany jest wzór na Sn — wyraz odzyskujesz z różnicy an=Sn−Sn−1.
Przykłady: raty, stos rur, wyraz z sumy, lokata
Raty malejące: pierwsza 900 zł, każda następna o 40 zł mniejsza — dziesiąta rata to a10=900+9⋅(−40)=540 zł.
Stos rur: 20 w dolnej warstwie, w każdej wyższej o 1 mniej, 11 w górnej — warstw jest 20−11+1=10, a rur S10=220+11⋅10=155.
Dany wzór Sn=n2+4n: piąty wyraz to a5=S5−S4=45−32=13.
Kapitał 3000 zł rośnie o 5% rocznie, więc q=1,05 — po dwóch latach 3000⋅1,052=3307,5 zł.
Zadania z ciągami na maturze — co zapisać
Na maturze: karta wzorów CKE podaje an, Sn i związek środkowego wyrazu z sąsiadami dla obu ciągów, ale sam musisz ustalić a1, r lub q oraz liczbę wyrazów n (od 20 do 11 jest 10 warstw, nie 9). W zadaniu otwartym za 2–3 pkt zapisz jawnie a1, r lub q i wzór, z którego korzystasz — to punkt za metodę. Spadek o p% to mnożnik 1−100p, a Sn ze wzoru to suma wyrazów, nie n-ty wyraz.
Przykłady krok po kroku
Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.
Przykład 1 Rata o danym numerze — ciąg arytmetyczny w praktyce
Rozpoznajesz stałą zmianę co krok, zapisujesz a1 i r (ujemne, gdy wielkość maleje), liczysz n-ty wyraz albo numer n, dla którego wyraz ma daną wartość.
Zadanie Pan Kowalski spłaca pożyczkę w ratach malejących. Pierwsza rata wynosi 850 zł, a każda następna jest o 30 zł mniejsza od poprzedniej. Ile wynosi dwunasta rata i którą z kolei ratą jest rata równa 400 zł?
1Każda rata jest o tę samą kwotę mniejsza od poprzedniej, więc raty tworzą ciąg arytmetyczny: a1=850, r=−30 (minus, bo raty maleją).
2Dwunasta rata to dwunasty wyraz: a12=a1+11r=850+11⋅(−30)=850−330=520 zł.
3Rata 400 zł to wyraz o nieznanym numerze n: 850+(n−1)⋅(−30)=400, czyli (n−1)⋅30=450, więc n−1=15 i n=16.
4Sprawdzenie: a16=850−15⋅30=400. Rata 400 zł jest szesnastą ratą.
Odpowiedź: a12 = 520 zł; rata 400 zł to szesnasta rata
Przykład 2 Liczba rur w stosie — suma ciągu arytmetycznego
Liczysz łączną liczbę elementów (rur w stosie, miejsc, spłaconych rat) ze wzoru Sₙ = (a1 + aₙ)/2 · n, a gdy dana jest suma — wracasz do n lub r.
Zadanie Rury ułożono w stos: w najniższej warstwie leży 31 rur, w każdej wyższej warstwie o 2 rury mniej niż w warstwie pod nią, a w najwyższej warstwie leżą 3 rury. Ile rur jest w całym stosie?
1Liczby rur w kolejnych warstwach (od dołu) tworzą ciąg arytmetyczny: a1=31, r=−2, a ostatni wyraz to an=3. Pytanie „ile rur w całym stosie” to pytanie o sumę Sn.
2Do wzoru na sumę potrzebna jest liczba warstw n — liczę ją ze wzoru na n-ty wyraz: 31+(n−1)⋅(−2)=3, czyli (n−1)⋅2=28, więc n=15.
3Suma: S15=2a1+a15⋅15=231+3⋅15=17⋅15=255.
4Kontrola sensu: średnio 17 rur w warstwie razy 15 warstw — w stosie jest 255 rur.
Odpowiedź: 255 rur
Przykład 3 Wyraz ciągu z różnicy sum
Gdy dany jest wzór na sumę Sₙ, liczysz aₙ = Sₙ − Sₙ₋1 dla n ≥ 2 oraz a1 = S1, a z a1 i a2 odzyskujesz r i wzór na aₙ.
Zadanie Suma n początkowych wyrazów ciągu (an) wyraża się wzorem Sn=2n2−5n dla każdego n≥1. Oblicz pierwszy i piąty wyraz tego ciągu.
1S5 to suma pięciu pierwszych wyrazów, a S4 — czterech; różnią się dokładnie o piąty wyraz, więc a5=S5−S4.
2S5=2⋅25−5⋅5=50−25=25 oraz S4=2⋅16−5⋅4=32−20=12.
3a5=25−12=13.
4Pierwszy wyraz to suma jednego wyrazu: a1=S1=2−5=−3. (Kontrola: a2=S2−S1=−2−(−3)=1, więc r=4 i a5=−3+4⋅4=13.)
Odpowiedź: a1 = −3, a5 = 13
Przykład 4 Stały procent zmiany jako ciąg geometryczny
Stały procent zmiany zamieniasz na mnożnik q (wzrost o p% → q = 1 + p/100, spadek → q = 1 − p/100) i liczysz wartość po n okresach jako stan początkowy · q do potęgi n, albo odzyskujesz q lub stan początkowy.
Zadanie Samochód kupiono za 80 000 zł. Co roku jego wartość spada o 10% w stosunku do wartości z poprzedniego roku. Ile będzie wart samochód po trzech latach i o ile procent łącznie spadnie jego wartość w ciągu tych trzech lat?
1Spadek o 10% co roku oznacza, że każda kolejna wartość to 90% poprzedniej — kolejne wartości tworzą ciąg geometryczny o ilorazie q=0,9.
2Trzy lata to trzy mnożenia przez q: wartość po trzech latach to 80000⋅0,93=80000⋅0,729=58320 zł.
3Łączny spadek to różnica między 1 a łącznym mnożnikiem: 1−0,729=0,271, czyli 27,1%.
4To mniej niż 3⋅10%=30%, bo każdy kolejny spadek liczy się od coraz mniejszej kwoty — procentów z kolejnych okresów nie dodaje się.
Odpowiedź: 58 320 zł; łączny spadek o 27,1%
Przykład 5 Łączna produkcja — suma ciągu geometrycznego
Łączną wielkość z n okresów, gdy co okres rośnie lub maleje o stały procent, liczysz ze wzoru Sₙ = a1·(1 − q do potęgi n)/(1 − q), a z danej sumy odzyskujesz a1.
Zadanie Firma w pierwszym roku działalności wyprodukowała 4000 sztuk, a w każdym następnym roku produkcja była o 20% większa niż w roku poprzednim. Ile sztuk firma wyprodukowała łącznie w ciągu pierwszych czterech lat?
1Roczne produkcje tworzą ciąg geometryczny: a1=4000, q=1,2. Pytanie „łącznie w ciągu czterech lat” to pytanie o sumę S4, nie o czwarty wyraz.
2Potrzebna jest potęga ilorazu: q4=1,24=1,442=2,0736.
3Ze wzoru z karty: S4=a1⋅1−q1−q4=4000⋅1−1,21−2,0736=4000⋅−0,2−1,0736=4000⋅5,368=21472.
4Kontrola przez dodanie wyrazów: 4000+4800+5760+6912=21472 sztuk.
Odpowiedź: 21 472 sztuki
Przykład 6 Trzy liczby z dwoma warunkami
Zapisujesz warunek środkowego wyrazu (2b = a + c albo b do potęgi 2 = a·c), dokładasz drugi warunek z treści (suma, drugi ciąg) i rozwiązujesz układ.
Zadanie Liczby x, y, 21 w podanej kolejności tworzą ciąg arytmetyczny, przy czym x+y=6. Oblicz x i y.
1Środkowy wyraz ciągu arytmetycznego to średnia sąsiadów, więc pierwsze równanie to 2y=x+21.
2Drugie równanie daje treść: x+y=6, czyli y=6−x — podstawiam je do pierwszego, żeby zostać z jedną niewiadomą.
32(6−x)=x+21, czyli 12−2x=x+21, stąd −3x=9 i x=−3.
4y=6−(−3)=9. Sprawdzenie: (−3,9,21) ma r=12 — jest arytmetyczny, a −3+9=6.
Odpowiedź: x = −3, y = 9
Najczęstsze błędy
Zła liczba wyrazów: od warstwy z 20 rurami do warstwy z 11 rurami jest 20−11+1=10 warstw, nie 9.
Pomylenie Sn z n-tym wyrazem. Gdy dany jest wzór na Sn, wyraz liczymy z różnicy: a5=S5−S4.
Zły mnożnik przy spadku: spadek o p% to q=1−100p, np. spadek o 10% daje q=0,9.
Dodawanie procentów z kolejnych lat. Trzy spadki o 10% dają łącznie 1−0,93=0,271, czyli 27,1%, a nie 30%.
Sprawdź się na zadaniach
Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.
Zadanie 1
Wartość księgowa maszyny maleje co roku o tę samą kwotę. Po pierwszym roku użytkowania maszyna była warta 54 000 zł, a po czwartym roku 39 000 zł. Po siódmym roku użytkowania wartość maszyny będzie równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 O ile zmieniła się wartość maszyny między pierwszym a czwartym rokiem? Oblicz 39000−54000 (wynik ujemny). → -15000
2 Między pierwszym a czwartym rokiem są 3 kroki. Ile wynosi roczna zmiana r? Oblicz −15000:3. → -5000
3 Ile kroków dzieli czwarty rok od siódmego? → 3
Zadanie 2
Kłody drewna ułożono w stos tak, że w najniższej warstwie leży 20 kłód, w każdej wyższej warstwie o jedną kłodę mniej niż w warstwie pod nią, a w najwyższej warstwie leży 8 kłód. Ile kłód jest w stosie?
Rozwiązanie krok po kroku
1 Ile warstw ma stos? Kolejne warstwy mają 20, 19, …, 8 kłód. → 13
2 Ile wynosi średnia liczba kłód w warstwie: 220+8? → 14
Zadanie 3
Ciąg (an) jest określony dla każdej liczby naturalnej n≥1. Suma n początkowych wyrazów tego ciągu wyraża się wzorem Sn=n2−4n. Szósty wyraz ciągu (an) jest równy:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz S6=62−4⋅6. → 12
2 Oblicz S5=52−4⋅5. → 5
Zadanie 4
Liczba bakterii w hodowli rośnie co godzinę o ten sam procent. O godzinie 8:00 w hodowli było 2000 bakterii, a o godzinie 10:00 — 2420. O ile procent rośnie liczba bakterii co godzinę?
Rozwiązanie krok po kroku
1 Przez dwie godziny liczba bakterii została pomnożona przez q2. Oblicz q2=2420:2000. → 1.21
2 Ile wynosi q=1,21? → 1.1
Zadanie 5
Firma w pierwszym roku działalności wyprodukowała 6000 sztuk, a w każdym następnym roku o 10% więcej niż w roku poprzednim. Łączna produkcja firmy w ciągu pierwszych trzech lat jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz q3=1,13. → 1.331
2 Oblicz 1−1,11−1,331. → 3.31
Zadanie 6
Trzywyrazowy ciąg (2,x,18) jest geometryczny, przy czym x<0. Wtedy x jest równe:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz x2=2⋅18. → 36
Zadanie egzaminacyjnearkusz CKE · zadanie 17
Ciąg (an) jest określony dla każdej liczby naturalnej n≥1. Suma n początkowych wyrazów tego ciągu wyraża się wzorem Sn=n2+2n dla każdej 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.
Zadanie otwarte za 5 punktów — ciąg arytmetycznyMatemaks
Procent składany jako ciąg geometrycznyPATOMATMA
Najczęstsze pytania
Jak rozpoznać, czy w zadaniu jest ciąg arytmetyczny czy geometryczny?
Stała liczba dodawana lub odejmowana co krok to ciąg arytmetyczny, a stały procent zmiany — czyli stały mnożnik q — to ciąg geometryczny.
Kiedy liczyć n-ty wyraz, a kiedy sumę ciągu?
Wzór na n-ty wyraz bierzemy, gdy pytanie dotyczy jednego kroku (raty, rzędu, roku), a wzór na sumę Sn — gdy dotyczy wszystkiego razem (stosu, łącznej spłaty, łącznej produkcji).
Jak obliczyć wyraz ciągu, gdy dany jest wzór na sumę?
Z różnicy an=Sn−Sn−1. Dla Sn=n2+4n: a5=S5−S4=45−32=13. Pierwszy wyraz to a1=S1.
Jak obliczyć wartość po kilku latach przy stałym procencie?
Zamieniamy procent na mnożnik q i mnożymy przez niego tyle razy, ile jest lat. Kapitał 3000 zł rosnący o 5% rocznie ma q=1,05, więc po dwóch latach: 3000⋅1,052=3307,5 zł.
Jak obliczyć liczbę rur w stosie?
Liczby rur w warstwach tworzą ciąg arytmetyczny. Przy 20 rurach na dole, o 1 mniej w każdej wyższej warstwie i 11 na górze jest 10 warstw, więc S10=220+11⋅10=155 rur.
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.