किसी A.P. के तीसरे और सातवें पदों का योग 6 है और उनका गुणनफल 8 है। इस A.P. के प्रथम 16 पदों का योग ज्ञात कीजिए।
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Step-by-Step Solution
Step 1: AP के पदों को व्यक्त करना
हम जानते हैं कि एक समांतर श्रेणी (A.P.) का
n
वाँ पद
an=a+(n−1)d
सूत्र द्वारा दिया जाता है, जहाँ
a
प्रथम पद है और
d
सार्व अंतर है। इसलिए, तीसरा पद
a3=a+(3−1)d=a+2d
और सातवाँ पद
a7=a+(7−1)d=a+6d
होगा।
Step 2: दिए गए योग और गुणनफल का उपयोग करना
समस्या के अनुसार, तीसरे और सातवें पदों का योग 6 है, इसलिए
a3+a7=6
। इससे हमें
2a+8d=6
या
a+4d=3
मिलता है। इसे समीकरण (1) मान लेते हैं। साथ ही, उनका गुणनफल 8 है, इसलिए
a3×a7=8
।
Step 3: a
और
d
के मान ज्ञात करना
समीकरण (1) से
a=3−4d
को समीकरण (2) में प्रतिस्थापित करने पर, हमें
(3−4d+2d)(3−4d+6d)=8
मिलता है। इसे सरल करने पर
(3−2d)(3+2d)=8
प्राप्त होता है, जो
9−4d2=8
बन जाता है। इसे हल करने पर
d2=41
और
d=±21
मिलता है।
Step 4: a
के संगत मान ज्ञात करना
अब हम
d
के दोनों मानों के लिए
a
के संगत मान ज्ञात करेंगे। यदि
d=21
है, तो
a=3−4(21)=3−2=1
। यदि
d=−21
है, तो
a=3−4(−21)=3+2=5
।
Step 5: प्रथम 16 पदों का योग ज्ञात करना
समांतर श्रेणी के प्रथम
n
पदों का योग
Sn=2n[2a+(n−1)d]
सूत्र द्वारा दिया जाता है। हम
n=16
के लिए योग ज्ञात करेंगे। \\ केस 1: जब
a=1
और
d=21
है, तो
S16=216[2(1)+(16−1)21]=8[2+215]=8[219]=76
। \\ केस 2: जब
a=5
और
d=−21
है, तो
S16=216[2(5)+(16−1)(−21)]=8[10−215]=8[25]=20
।