How many terms of the G.P. 3,32,34,…3, \frac{3}{2}, \frac{3}{4}, \ldots are needed to give the sum⁡3069512?\operatorname{sum} \frac{3069}{512} ?

Answer: गुणोत्तर श्रेणी के 10 पदों की आवश्यकता है।

Step-by-step solution

Step 1: गुणोत्तर श्रेणी के प्रथम पद और सार्व अनुपात ज्ञात करें

दी गई गुणोत्तर श्रेणी (G.P.) 3,32,34,…3, \frac{3}{2}, \frac{3}{4}, \ldots से, हम प्रथम पद aa और सार्व अनुपात rr ज्ञात कर सकते हैं। प्रथम पद a=3a = 3 है। सार्व अनुपात rr किसी भी पद को उसके पिछले पद से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है, इसलिए r=3/23=12r = \frac{3/2}{3} = \frac{1}{2} ।

Step 2: गुणोत्तर श्रेणी के n पदों के योग का सूत्र लिखें

गुणोत्तर श्रेणी के प्रथम nn पदों का योग SnS_n ज्ञात करने का सूत्र है Sn=a(1−rn)1−rS_n = \frac{a(1 - r^n)}{1 - r}, जहाँ aa प्रथम पद है और rr सार्व अनुपात है। यह सूत्र तब लागू होता है जब r<1r < 1 हो।

Step 3: दिए गए मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें

हमें दिया गया है कि nn पदों का योग Sn=3069512S_n = \frac{3069}{512} है। अब हम a=3a=3, r=12r=\frac{1}{2} और Sn=3069512S_n = \frac{3069}{512} को योग के सूत्र में प्रतिस्थापित करेंगे।

Step 4: समीकरण को सरल करें और nn के लिए हल करें

अब हम समीकरण को सरल करेंगे। पहले हर में 1−12=121 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2} की गणना करें। फिर, 33 को 12\frac{1}{2} से विभाजित करने पर 66 प्राप्त होता है। इसके बाद, समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करके (1/2)n(1/2)^n के लिए हल करें। हम पाते हैं कि (1/2)n=11024(1/2)^n = \frac{1}{1024} । चूंकि 1024=2101024 = 2^{10} है, इसलिए (1/2)n=(1/2)10(1/2)^n = (1/2)^{10} । आधार समान होने पर, घातांक भी समान होने चाहिए, जिससे n=10n=10 प्राप्त होता है।

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