Gränsvärde - Koncentriska cirklar
Man har en oändlig följd av koncentriska cirklar (dvs cirklar med samma centrum), där radierna
r0, r1, r2, ...
bildar en geometrisk talföljd med kvoten k, 0 < k < 1.
Från en punkt på den yttersta cirkeln dras en tangent till cirkeln närmast innanför, från tangeringspunkten en tangent till nästa cirkel, och så vidare. Beteckna tangenternas längder med l0, l1, l2, ... .
Bestäm kvoten k så att summan av serien blir lika med den yttersta cirkelns omkrets.
Ser att uppgiften har varit uppe tidigare i gamla pluggakuten, men de var inte till så mycket hjälp då jag redan kommit lika långt.
Jag är inte så bra på att uttrycka mig i text pga dyslexi, så kolla gärna bilden!!! Jag har sammanfattat det jag gjort på bilden, efter massor av försök har jag inte kommit längre än hit. Fattar inte mer.
Jag ser inte att du utnyttjar att r1 = k*r0. Du kan förenkla uttrycket √r20-r21 då.
Radierna bildar en geometrisk talföljd.
- Det betyder att kvoten av två radier alltid är lika med samma konstant, l1\l0=k.
- Det betyder att avståndet l0 kan skrivas som
l0=r0·√1-k2.
Laguna skrev:Jag ser inte att du utnyttjar att r1 = k*r0. Du kan förenkla uttrycket √r20-r21 då.
Jag upplevde inte att det blev så förenklat av det därför uteslöt jag det från sammanställningen. Fick det till q=√r21-r22/√r20-r21 Jag provade även att sätta in {r22=r21/r0} och vidareutv utan framgång
Eftersom radierna är en geometrisk talföljd med kvot q (eller k som uppgiften kallar det, men det är ju samma sak) kommer ju r1 att vara lika med q·r0 (och r2=q·r1 o.s.v., detta är ju definitionen av en geometrisk talföljd). Om du sätter in detta i ditt uttryck får du ju:
q=2πr02πr0-√r20-(qr0)22πr0
Detta går att förenkla så att man blir av med alla r0 i HL. Då får man en ekvation med vilken man kan lösa ut q.
Albiki skrev:Radierna bildar en geometrisk talföljd.
- Det betyder att kvoten av två radier alltid är lika med samma konstant, l1\l0=k.
- Det betyder att avståndet l0 kan skrivas som
l0=r0·√1-k2.
Jag vet inte varför du väljer att ignorera min hjälp, men för den läsare som är mer intresserad av min hjälp än du skriver jag detta.
Samma resonemang upprepas på övriga koncentriska cirklar.
Avståndet
li=√r2i-r2i+1=ri√1-k2
ger den sökta serien
∞∑i=0li=√1-k2·∞∑i=0ri=r0·√1-k2·∞∑i=0ki.
Om förhållandet mellan cirklarnas radier är 0<k<1 så är den geometriska serien
∞∑i=0ki=11-k
vilket ger den sökta serien
r0√1-k21-k=r0√(1-k)(1+k)(1-k)2=r0√1+k1-k.
Kravet är att denna serie ska vara lika med omkretsen 2πr0 vilket bestämmer förhållandet k.
4π2=1+k1-k⇔k=4π2-14π2+1≈0.95.
Albiki skrev:Albiki skrev:Radierna bildar en geometrisk talföljd.
- Det betyder att kvoten av två radier alltid är lika med samma konstant, l1\l0=k.
- Det betyder att avståndet l0 kan skrivas som
l0=r0·√1-k2.
Jag vet inte varför du väljer att ignorera min hjälp, men för den läsare som är mer intresserad av min hjälp än du skriver jag detta.
Samma resonemang upprepas på övriga koncentriska cirklar.
Avståndet
li=√r2i-r2i+1=ri√1-k2
ger den sökta serien
∞∑i=0li=√1-k2·∞∑i=0ri=r0·√1-k2·∞∑i=0ki.
Om förhållandet mellan cirklarnas radier är 0<k<1 så är den geometriska serien
∞∑i=0ki=11-k
vilket ger den sökta serien
r0√1-k21-k=r0√(1-k)(1+k)(1-k)2=r0√1+k1-k.
Kravet är att denna serie ska vara lika med omkretsen 2πr0 vilket bestämmer förhållandet k.
4π2=1+k1-k⇔k=4π2-14π2+1≈0.95.
Åhh tack då har jag troligtvis varit väldigt nära, men gjort slarvfel ngn stans. Ska kolla igenom när mitt barn sover.
AlvinB skrev:Eftersom radierna är en geometrisk talföljd med kvot q (eller k som uppgiften kallar det, men det är ju samma sak) kommer ju r1 att vara lika med q·r0 (och r2=q·r1 o.s.v., detta är ju definitionen av en geometrisk talföljd). Om du sätter in detta i ditt uttryck får du ju:
q=2πr02πr0-√r20-(qr0)22πr0
Detta går att förenkla så att man blir av med alla r0 i HL. Då får man en ekvation med vilken man kan lösa ut q.
Ok! Tack! Ska kolla när mitt barn sover