Đ h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

       
1. de afstanden van A naar het eind van de spiraal zijn achtereenvolgens:
1 -  1/2 - 3/4 - 5/8 - 11/16 - .....
Dat komt tot stand als   
1
1  - 1/2
1  - 1/+ 1/4
1  - 1/+ 1/4  - 1/8
1  - 1/+ 1/4  - 1/8  + 1/16 - 1/32 + ....
Splits de rij in twee delen:

1 + 1/4 + 1/16 + .......  is meetkundig met reden 1/4.
Soneindig =   (0 - 1)/(1/4 - 1) = 4/3

1/2 + 1/8 + 1/32 + .... is meetkundig met reden 1/4
Soneindig = (0 - 1/2)/(1/4 - 1) = 2/3

Samen geeft dat de afstand  4/3 - 2/3 = 2/3  vanaf A
       
2. 1 + r + r2 + r3 + ..... is een meetkundige rij met reden r  en omdat r < 1 gaat dat naar nul.
de som is dan gelijk aan  S = (0 - 1)/(r - 1) = 1/(1 - r)

1 + r2 + r4 + r6 + ....  is een meetkundige rij met  reden r2  en omdat r < 1 is ook r2 < 1 dus dat gaat ook naar nul.
de som  is dan gelijk aan   T = (0 - 1)/(r2 - 1)1/(1 - r2) = 1/(1 - r)(1 + r)  = S • 1/(1 + r) 
       
3. a. S = 1/p0 + 1/p1 + 1/p2 1/p3 + ..... + 1/pn
pn • S =  pn + pn - 1 + pn - 2 + pn - 3 + .... + p0  en dat is een meetkundige rij  met reden p
De som van de termen 0 tot en met n  is gelijk aan  (pn + 1 - p0 )/(p - 1)
   
       
  b. v1 = u1 - u0
v2 = u2 - u1
v3 = u3 - u2
enz.

v1 + v2 + v3 + ... + vn  = ( u1 - u0) + (u2 - u1) + (u3 - u2) + ... + (un - un-1)
Dat valt allemaal tegen elkaar weg, behalve  -u0 en  un 
Dus  v1 + v2 + v3 + ... + vn  =  un - u0  =  1/pn - 1
       
4. Neem de rij   a  -  ar  -  ar2  -  ar3  -  .....
Stel dat de term  arn   gelijk is aan de som van alle volgenden.  (dan moet dus r < 1 anders kan dat niet)
Dus dan geldt   arn = arn+1 + arn+2 + ....
Daar aan de rechterkant staat de som van een meetkundige rij met beginterm  arn + 1 en reden r
 
  Dat moest gelijk zijn aan de nde term arn   dus dan moet gelden  r/(1 - r) = 1
Daaruit volgt  1 - r = r  dus  r = 1/2
       
  Aan deze afleiding zie je meteen dat het dan voor alle termen van de rij geldt, immers de n in de afleiding valt weg!
Als je maar kiest  r = 1/2 is dus elke term gelijk aan de som van alle volgenden.
       
5. a. Sn = 1 + 2r + 3r2 + 4r3 + 5r4 + ... + nrn - 1
rSn  =  r + 2r2 + 3r3 + 4r4 + 5r5 + ... + nrn 
Sn - rSn = 1 + r + r2 + r3 + r4 +  ... + rn - 1  - nrn 
       
  b. 1 + r + r2 + r3 + r4 +  ... + rn - 1  is een meetkundige rij  met som   (r^n - 1)/(r - 1)
    Dat geeft dan:    Sn(1 - r) =  (r^n - 1)/(r - 1) - nrn   =   (1 - r^n )/(1 - r) - nrn
Delen door (1 - r):
   
       
6. a. u0 = 14
u
1 = 0
u
2 = 0,5•(0 + 14) = 7
u
3 = 0,5•(7 + 0) = 3,5
u4 = 0,5•(7 + 3,5) = 5,25
       
  b. vk = 0,5(uk-1 + uk-2) - uk-1 = -0,5uk-1 + 0,5uk-2 = 0,5(uk-2 - uk-1) = -0,5•vk-1
       
  c. Gebruik vn = -0,5vn-1:
un = u0 + v1 + v2 + ... + vn
= u0 + v1 + (-0,5)v1 + (-0,5)2v1 + (-0,5)3v1 + ... (-0,5)n-1v1
Maar u0 = 14  en   v1 = -14. Dat geeft:  un = 14 - 14•(1 + -0,5 + (-0,5)2 + (-0,5)3 + ... + (-0,5)n-1)
Het laatste deel tussen haakjes is een meetkundige rij met reden -0,5 en beginwaarde 1.
S = (-0,5^n - 1)/(-0,5 - 1) =  (1- (-0,5)^n)/1,5
Dat geeft un = 14 - 14/1,5 • (1 - (-0,5)n) = 14 + 91/3•((-0,5)n - 1)  en dat is inderdaad de gevraagde formule.
       
  d. Als n een groot getal is, gaat  (-0,5)n naar nul, en de hele formule naar :
14 + 91/3•(0 - 1) = 42/3
       
7. De som van de bovenrand is gelijk aan  2,7 + 0,92 • 2,7 +  0,94 • 2,7 + ...
Dat is een meetkundige rij met reden  0,92 = 0,81
De som ervan is  S = 2,7/(1 - 0,81) = 14,21
Dat is meer dan 14 dus de finishlijn wordt wel overschreden.
       
8. De opraper legt af:   4 + 8 + 12 + ......meter
De laatste term is 4 + 98 • 4 = meter.
De som is dan   0,5 • (4 + 396) • 99 = 19800 meter, ofwel  19,8 km.
Heen en weer naar Zandvoort is 18 km, dus dat moet kunnen!!!! 
       
9. Noem de beginwaarde B en de reden r
som van de termen is  (0 - B)/(r - 1) < 2 dus  B > 2 - 2r  en dan is  B2 > (2 - 2r)2   ......(1)
de kwadraten hebben beginwaarde B2 en reden r2 
som van de kwadraten is  (0 - Bē)/(rē - 1) > 2  dus  B2 < 2 - 2r2    ....(2)

Dan moet dus gelden :  (2 - 2r)2  <   2 - 2r2 
(2 - 2r)2  =   2 - 2r2  geeft  r = 1  ∨  r = 1/3   (haakjes wegwerken en ABC-formule)
De ongelijkheid geldt voor 0 < r < 1/3
       

Đ h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)