במתמטיקה, סדרה הנדסית או סדרה גאומטרית היא סדרה של מספרים, כך שהיחס בין כל שני איברים סמוכים הוא קבוע.
במילים אחרות, ניתן לחשב כל איבר בסדרה על ידי הכפלת האיבר הקודם לו במספר קבוע (היחס בין האיברים; נקרא גם מנת הסדרה). סדרה הנדסית קרויה כך, משום שכל איבר בה הוא הממוצע ההנדסי של האיבר הקודם לו והאיבר העוקב לו.
מקובל לסמן את האיבר במקום ה- בצורה (את האות עשויה להחליף אות אחרת). אם ידוע לנו האיבר הראשון (מסומן ) ומנת הסדרה (הקבועה לכל אורכה; מקובל לסמן אותה באות ), אז ערכו של האיבר במקום ה- נתון בנוסחה:
תהי סדרה . נאמר שהסדרה הנדסית, אם קיים כך שלכל ,
מההגדרה נובע כי ניתן לאפיין כל סדרה הנדסית בעזרת שני ערכים:
במילים אחרות, הסדרה מוגדרת על ידי נוסחת נסיגה, , עם ערך התחלתי .
ההגדרה לפי נוסחת הנסיגה שקולה להגדרה לפי הנוסחה לאיבר כללי בסדרה:
מקובל לסמן את סכום האיברים בסדרה (כלשהי) , כאשר ו - הם הגבולות הרצויים.
מקרה פרטי הוא סכימה מהאיבר במקום ה-1 ועד האיבר במקום ה- (ועד בכלל). מקובל לסמן סכום זה בביטוי , ניתן לחשב את הסכום ישירות, על ידי חיבור כל הערכים.
עם זאת, במקרה של סדרה הנדסית קיימת גם נוסחה סגורה;
עבור המקרה הכללי:
ועבור המקרה הפרטי:
למשל, סדרה הנדסית סופית שמנתה היא 3, האיבר הראשון שלה הוא 2, ומספר איבריה הוא 5. בפירוש:
ניתן לסכום את הסדרה בפירוש,
הנוסחות שמופיעה לעיל נותנות את אותו סכום, ללא סכימה מפורשת:
חשיבותה של הנוסחה מתבררת כאשר מעוניינים לסכום עד גדול. במקרה כזה, סכימה ידנית עשויה להיות מייגעת, ואילו הזמן שלוקח לחשב את הנוסחה הוא בערך קבוע.
על פי הגדרת הסדרה ההנדסית:
הוספת האיבר הבא בסדרה נותנת את הסכום הבא בתור:
ואחרי סידור חדש, מתקבל
מצד שני,
לכן:
הצבה של משוואה נותנת:
כדי להימנע מחלוקה באפס, נחלק למקרים:
לעיתים מתחילים את אינדקס הספירה מ-0, ואז הנוסחה לאיבר כללי מקבלת את הצורה:
מנוסחת סכום סדרה הנדסית ניתן לראות, שאם , גם אם מספר האיברים שואף לאינסוף (סוכמים "אינסוף איברים"), סכום הסדרה יהיה סופי (כלומר, מתכנס למספר מסוים), כיוון ש- .
לכן, סכום הטור האינסופי מוגדר להיות גבול סדרת הסכומים החלקיים, והוא
אם הגבול של סכום סדרה אינסופית קיים, אז הסכום נקרא טור מתכנס. בפרט, להתכנסות של הטור ההנדסי חשיבות רבה, שכן קיימים מבחני התכנסות לטורים אשר מתבססים על היכולת להשוות את הטור האינסופי שהתכנסותו נבדקת לטור הנדסי.
This article uses material from the Wikipedia עברית article סדרה הנדסית, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). התוכן זמין לפי תנאי CC BY-SA 4.0 אלא אם כן נאמר אחרת. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki עברית (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.