C1 Sequences and Series - Answers

  • pdf
  • 13.05.2020
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала C1 Sequences and Series - Answers.pdf

Answers - Worksheet A

 

1                         9, 13, 17, 21, 25         b 4, 9, 16, 25, 36          c 2, 4, 8, 16, 32            d  ,  ,  ,  ,  

 

           e 1, 4, 21, 56, 115      f       ,  , 0, ,       g  ,  ,  ,  ,          h 16, 8, 4, 2, 1

 

 

 

2         a un = 3n + 1

b un = 7n 7

c un = 18 2n

               a = 3, b = 1

 

      a = 7, b = 7

     a = 2, b = 18

          d un = 1.3n 0.9

e un = 117 17n

f un = 8n 21

              a = 1.3, b = 0.9

 

3        possible answers are

 

      a = 17, b = 117

     a = 8, b = 21

          a 5n 4

 

b 3n

c 2n2

           d  × 2n                                   e 33 11n                                f (n 1)3

 

           g n2 + 3                                   h   n                                   i 2n 1

2                         1n+

 

4                a u3 = c + 3 = 11  c = 8

 

b      u6 = 8 + 34 = 89

 

5                a u4 = 4(8 + k) = 32 + 4k             u6 = 6(12 + k) = 72 + 6k            72 + 6k = 2(32 + 4k) 2

                    72 + 6k = 62 + 8k

                    k = 5

 

b      un = n(2n + 5) = 2n2 + 5n     un 1 = (n 1)[2(n 1) + 5] = (n 1)(2n + 3) = 2n2 + n 3

              un un 1 = (2n2 + 5n) (2n2 + n 3) = 4n + 3

 

6                a u1 = k 3         u2 = k2 3

            k 3 + k2 3 = 0                  k2 + k 6 = 0                         (k + 3)(k 2) = 0              k = 3 or 2

 

b      k = 3      u5 = (3)5 3 = 243 3 = 246

                 k = 2           u5 = 25 3 = 32 3 = 29

 

7                a 3, 7, 11, 15      b 2, 7, 22, 67

 

          c 2, 1, 7, 19                                                   d 5, 2, 5, 2

 

          e 1, 14, 46, 194                                            f 10, 3, 2.3, 2.23

 

            g 6, 1, 1 ,                                                   h 0,  ,  ,  

 

8       possible answers are

 

 

 

           a un+1 = un + 4,  u1 = 5

 

b un+1 = 3unu1 = 1

c un+1 = un 18,  u1 = 62

           d un+1 =  unu1 = 120              e un+1 = 2un + 1,  u1 = 4             f un+1 = 4un 1,  u1 = 1

 

 

C1         SEQUENCES AND SERIES                                              Answers - Worksheet A     page 2

 

9                a 3 = 4a + b   b 8 = b c 4 =  a + b

            1 = 3a + b                              4 = 8a + b                                 3 = 4a + b     

  subtracting,  2 = a  a = , b = 8  subtracting, 1 =  a   a = 2, b = 5    a =  , b =  

 

10            a u2 = 4 + 3k       b u2 = 2k + 5

               u3 = 4(4 + 3k) + 3k = 16 + 15k                           u3 = k(2k + 5) + 5 = 2k2 + 5k + 5

 

           c u2 = 4k k = 3k                                             d u2 = 2 + k

               u3 = 4(3k) k = 11k                                         u3 = 2 k(2 + k) = 2 2k k2

 

           e u2 = 4                                                               f u2 = 3 61k3 +3k3 = 3 64k3 = 4k

k

  u3 = 4 ÷ k = 42  u3 = 3 61k3 +64k3 = 3 125k3 = 5k k        k

 

11            a u2 =  (k + 6)    u3 =  [k +  (k + 6)] =  (5k + 18)        b  (5k + 18) = 7          k = 2

               u4 =  (2 + 21) = 11

 

12            a u4 = 30 2 = 28           b u4 =  + 2 = 5

               10 = 3u2 u2 = 4                                       5 =  u2 + 2  u2 = 4

               4 = 3u1 u1 = 2                                        4 =  u1 + 2  2       

 

           c u4 = 0.2 × 1.2 = 0.24                                      d u

             0.2 = 0.2(1 u2 u2 = 2                                 1 =  = 4

               2 = 0.2(1 u1 u1 = 9                                  4 =  = 64

 

13            a u5 = 2 + 4c = 30  c = 7

b      sequence is  2, 9, 16, 23, 30, …

               un = 7n 5

 

14            a u2 = 3(4 k) = 12 3k                    u3 = 3[(12 3k) k] = 36 12k

b      36 12k = 7(12 3k) + 3

            9k = 45          k = 5

c      u3 = 36 + 60 = 24  u4 = 3(24 + 5) = 87

 

15            a t2 = 1.5k + 2

               t3 = k(1.5k + 2) + 2 = 1.5k2 + 2k + 2

b      1.5k2 + 2k + 2 = 12

 3k2 + 4k 20 = 0  (3k + 10)(k 2) = 0  k = 3 , 2

Answers - Worksheet B

 

 

 

 

 

1

 

d = 6

b d = 3                                  c

d = 2.3

 

 

 

u40 = 4 + (39 × 6) = 238

    u40 = 30 + (39 × 3) = 87 

u40 = 8.9 + (39 × 2.3) = 98.6

2                a a = 7, d = 2      b a =  , d =    c a = 17, d = 8

                        un = 7 + 2(n 1) = 5 + 2n                     un =               +  (n 1) = +  n     un = 17 8(n 1) = 25 8n  

3                a a = 8, d = 4, n = 30       b a = 60, d = 7, n = 30            c a = 7 , d = 1 , n = 30

               S30 =  [16 + (29 × 4)]              S30 =  [120 + (29 × 7)]          S30 =  [14 + (29 × 1 )]

                   = 1980

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1245 

 

 

 

 

 

 

= 870

4                a S20 =  (60 + 136)       b S32 =  (100 + 84.5) c S17 =  [28 + (20)]

                   = 1960

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2952

 

 

 

 

 

 

 

= 68

5                a S48 =  [4 + (47 × 9)]   b S36 =  [200 + (35 × 5)]      c S55 =  [38 + (54 × 13)]

             

 

          = 10 248       

 

 

 

          = 450                      

 

         = 20 350

6

a 8 + 3(n 1) = 65

 

 

 

b 3.4 + 1.2(n 1) = 23.8

 

c 22 8(n 1) = 226

 

     n = 20

 

 

 

     n = 18

 

     n = 32

               S20 =  (8 + 65)                        S18 =  (3.4 + 23.8)                  S32 =  [22 + (226)]

             

 

          = 730       

 

 

 

 

 

 

= 244.8 

                             = 3264

7

a a = 21            

 

 

 

 

 

 

          8 

n = 1, first term = 7 + 16 = 23

 

21 + 2d = 27

 

 

 

 

 

 

                                       

d = 7

               d = 3                                                              S35 =  [46 + (34 × 7)] = 4970

b      S40 =  [42 + (39 × 3)] = 3180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

a a + d = 13                      

 

 

 

 

 

10 

a a + 2d = 72

 

      a + 4d = 46                  

 

 

 

 

 

             

     a + 7d = 37

 

b subtracting, 3d = 33 

 

 

 

 

 

             

     subtracting, 5d = 35

 

                          d = 11    

 

 

 

 

 

             

                         d = 7

 

      sub.              a = 2        

 

 

 

 

 

             

     sub.              a = 86

c      u40 = 2 + (39 × 11) = 431                                                                             b S25 =  [172 + (24 × 7)] = 50

 

11        a a + 4d = 23  (1)                                         12       a Sn = 1 + 2 + 3 + … + (n 1) + n

                (2a + 9d) = 240    2a + 9d = 48                        write in reverse

              2 × (1)                      2a + 8d = 46                        Sn = n + (n 1) + … + 3 + 2 + 1

               subtracting, d = 2                                                     adding, 2Sn = n × (n + 1)

            sub.                  a = 15                                                                                                                                       Sn =  n(n + 1)   b S60 =  [30 + (59 × 2)] = 4440                                               b = S100 S29

                                                                                              =  × 100 × 101  × 29 × 30

                                                                                              = 5050 435 = 4615

C1         SEQUENCES AND SERIES                                              Answers - Worksheet B     page 2

 

13            a 5 + 7 + 9 + 11 + 13                       b 15 + 12 + 9 + 6 + 3 + 0 3 6 9

 

c       15 + 19 + 23 + 27 + 31 + 35 + 39

 

d       4 + 4 + 3 + 3 + 2 + 2 + 1 + 1

 

14            a AP:  a = 4, b AP:  a = 88, c AP:  a = 19, d AP:  a = 3,   l = 61, n = 20  l = 0, n = 45  l = 127, n = 28  l = 13, n = 41

                        S20 =  (4 + 61)                       S45 =  (88 + 0)                        S28 =  (19 + 127)        S41 =  (3 + 13)                                        = 650                                                     = 1980                                                = 2044                                                    = 328

 

15            AP:  a = 2, l = 4n 6                                                                            16        a AP:  a = 2, l = 160, n = 80

           Sn =  6)] = 720                                         S80 =  (2 + 160) = 6480

            n(4n 8) = 1440                                                                                                      b AP:  a = 3, l = 198, n = 66          n2 2n 360 = 0                                                                                                           S66 =  (3 + 198) = 6633          (n + 18)(n 20) = 0                                                                                c AP:  a = 30, l = 300, d = 6

           n > 0  n = 20                                                             30 + 6(n 1) = 300  n = 46

                                                                                               S46 =  (30 + 300) = 7590

 

17       a a + (9 × 11) = 101                                   18       a a = 17,  17 + 4d = 27  d = 2.5

a      = 200                                                                                                                                              b 17 + 2.5(r 1) = 132

b      S30 =  [400 + (29 × 11)] = 1215                                                  r = 47

c      S47 =  (17 + 132) = 3501.5

 

19        a  (2a + 5d) = 213     2a + 5d = 71    20        a S8 = (2 × 82) + (5 × 8) = 168   (2a + 9d) = 295     2a + 9d = 59                          b S7 = (2 × 72) + (5 × 7) = 133  subtracting, 4d = 12                                                                                        u8 = S8 S7 = 35                                                 d = 3                                                                                                 c Sn 1 = 2(n 1)2 + 5(n 1)  sub.                  a = 43                                                                                                                            = 2n2 + n 3

b      43 3(n 1) > 0                                                                                                                 un = Sn Sn 1         n <  15 positive terms                                                                                           = (2n2 + 5n) (2n2 + n 3)

c      max Sn when n = 15                                                                                                                         = 4n + 3

              S15 =  [86 + (14 × 3)] = 330

 

21       a (2k + 3) (k + 2) = (4k 2) (2k + 3)     22      a 2t (5 t) = (6t 3) 2t

              k + 1 = 2k 5                                                         3t 5 = 4t 3

               k = 6                                                                       t = 2

             b a = 8,  a + d = 15  d = 7                                                                 b u5 = 7, u6 = d = 11      S25 =  [16 + (24 × 7)] = 2300                                                                         a + (4 × 11) = 7  a = 51

                                                                                               S [102 + (17 × 11)] = 765

Answers - Worksheet C

 

1             a + 2d = 10  (1)                                      2          a a + 2d =  

             (2a + 7d) = 16    2a + 7d = 4                                                           a + 6d = 2       2 × (1)                                 2a + 4d = 20                                                      subtracting, 4d = 1        subtracting, 3d = 24                                                                                                                                            d =                                                      d = 8                                                                                                      sub.                  a =  

            sub.                  a = 26                                                                                                b Sn = n2 [ 16 +  (n 1)]            b 26 + 8(n 1) > 300                                                                                                              =  n[4 + 9(n 1)]      n >  smallest n = 42                                                                                 =  n(9n 5)              [ k =  ]

 

3         a  (2a + 8d) = 126                                      4        a (5k + 3) (7k 1) = (4k + 1) (5k + 3)

              9(a + 4d) = 126                                                    2k + 4 = k 2

a        + 4d = 14                                                                                                                                        k = 6

b         (2a + 14d) = 277.5                                                                                              b given terms = 41, 33, 25

              a + 7d = 18.5                                                           d = 8

               subtracting, 3d = 4.5                                               smallest +ve term = 25 + (3 × 8) = 1

                                  d = 1.5                                             c consider series of +ve terms in reverse

              sub.              a = 8                                                    a = 1, d = 8

c        S32 =  [16 + (31 × 1.5)] = 1000                                                     Sr = 2r [2 + 8(r 1)] = r(4r 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

5

a AP:  a = 4, l = 120, n = 30

 

 

 

 

6 

a 500 + (7 × 40) = £780

               S (4 + 120) = 1860                                    b AP:  a = 500, d = 40

30           b i = 4r  + 30 = 1890 

r=1

 

 

 

 

 

 

     Sn = n2 [1000 + 40(n 1)] = 20n(n + 24)

30      ii = 2 ×4r  (30 × 5)

r=1

 

 

 

 

 

 

c AP:  a = 400, d = 60

                   = (2 × 1860) 150 = 3570                                 Sn =  1)] = 10n(3n + 37)

                                                                                                                                                                                                   20n(n + 24) = 10n(3n + 37)                                                                                                                                                                                                   n 0 2(n + 24) = (3n + 37)

                                                                                                              n = 11  11 years

 

7         a Sn = 2 + 4 + 6 + … + (2n 2) + 2n            8         a Sn = a + (n 1)d]

               write in reverse                                                    b Sa + d

            Sn = 2n + (2n 2) + … + 6 + 4 + 2                                                        Sa + 5d) = 6a + 15d  adding, 2Sn = n × (2n + 2)                                                                                 Sa + 7d) = 8a + 28d

                             Sn = n(n + 1)                    

 

 

 

 

2(S6 S2) = 2[(6a + 15d) (2a + d)]

           b integers 200 to 800,  AP: n = 601 

 

 

 

 

                = 2(4a + 14d)

               S601 =  (200 + 800) = 300 500                                              = 8a + 28d = S8

               integers 200 to 800 divisible by 4                        c for +ve terms     40 3(n 1) > 0

               AP:  a = 200, l = 800                                                                        n <  14 terms

               200 + 4(n 1) = 800    n = 151                            [80 + (13 × 3)] = 287

               S151 =  (200 + 800) = 75 500 

              required sum = 300 500 75 500

                                    = 225 000

C1         SEQUENCES AND SERIES                                              Answers - Worksheet C    page 2

 

9          a i u4 u1 = x + 3                                                                                 10        Sa + 19d) = 20a + 190d                    u7 = u4 + (x + 3) = 3x + 6                                                                       Sa + 29d) = 30a + 435d            ii 3d = x + 3                                                                                                                    S30 S20 = 10a + 245d             d =  x + 1                                                                                                20a + 190d = 10a + 245d     iii S10 =  [2x + 9(  x + 1)]                                                                    10a = 55d

                                     = 5[2x + 3x + 9] = 25x + 45                                                     2a = 11d  b x + 19(  x + 1) = 52                                                                            a : d  =  11 : 2

            3x + 19x + 57 = 156      x =  =  or 4

 

11         a S6 = 12(16 6) = 120                                                                       12        a i        2400 + (5 × 250) = 3650  S5 = 10(16 5) = 110                                                                                                  ii AP:  a = 2400, d = 250             u6 = S6 S5 = 10                                                                                                                                    S10 =  [4800 + (9 × 250)]        b Sn = 2n(16 n) = 32n 2n2                                                                                         = 35 250          Sn 1 = 2(n 1)[16 (n 1)]                                                    b AP:  a = 2400, d = C

                            = 2(n 1)(17 n)                                                                                         [4800 + (9 × C)] = 40 000                         = 2n2 + 36n 34                                                                              C =  = 356 (nearest unit)

              un = Sn Sn 1

                   = (32n 2n2) (2n2 + 36n 34)

                   = 34 4n

             c un 1 = 34 4(n 1) = 38 4n         un un 1 = (34 4n) (38 4n) = 4            un un 1 constant  arithmetic series

 

13       a let common difference be d

            Sr = a + (a + d) + (a + 2d) + … + (l 2d) + (l d) + l    write in reverse

              Sr = l + (l d) + (l 2d) + … + (a + 2d) + (a + d) + a

                adding, 2Sr = r × (a + l)

                              Sr =  r(a + l)

           b n = 18, l = 68, S18 = 153

            153 =  (a + 68)                   a = 17 68 = 51

Answers - Worksheet D

 

 

 

 

 

 

 

 

1

a + d = 40,  a + 4d = 121 

 

 

 

 

2 

a 3, 7, 11, 15, 19

 

subtracting, 3d = 81          

 

 

 

 

             

b AP:  a = 3, d = 4, n = 20

                                   d = 27                                                 S20 =  [6 + (19 × 4)]

               sub.              a = 13                                                       = 820

          b S25 =  [26 + (24 × 27)] = 8425

 

3          a (2t 5) t = 8.6 (2t 5)                                        4          a Sn = (n + 1)  t = 6.2                                                                                                                                       b = S400 S199

b      u1 = 6.2, u2 = 12.4 5 = 7.4                                                                                     =         × 400 × 401  × 199 × 200 a = 6.2, d = 7.4 6.2 = 1.2                                                                              = 80 200 19 900 = 60 300 u16 = 6.2 + (15 × 1.2) = 24.2                                                                      c          (N + 1) = 4950

c      S20 =  [12.4 + (19 × 1.2)] = 352                                                     N 2 + N 9900 = 0

                                                                                               (N + 100)(N 99) = 0

                                                                                               N > 0  N = 99

 

5          a u2 = k + 1                                                                                                                   6  a AP:  a = 3, d = 3        u3 = k + (k + 1)2 = k2 + 3k + 1                                                                  500 ÷ 3 =  n = 166       b k2 + 3k + 1 = 1                                                                                                                         S          [6 + (165 × 3)]

               k(k + 3) = 0                                                                     = 41 583

            k k = 3                                                                                                               b AP:  a = 14, l = 99, n = 18      c u25 = 1                                                                                                                                                             S18 =  (14 + 99)

               u1 = 1    u3 = 1                                                           = 1017

               un = 1 for all odd values of n

 

7         a Sn = a + (a + d) + (a + 2d) + …                 8        t2 = 4 + 2k

                                    + [a + (n 2)d] + [a + (n 1)d]                                  t3 = 4 k(4 + 2k)       write in reverse                                                                                                              4 4k 2k2 = 3

              Sn = [a + (n 1)d] + [a + (n 2)d] + …                  2k2 + 4k 1 = 0

                                    + (a + 2d) + (a + d) + a                                                                         k =    adding 2Sn = n × {a + [a + (n 1)d]}              k > 0                              Sn = a + (n 1)d]                                                             b S       2 + (25 × 6)] = 1924                                                              

               S 2 + (26 × 6)] = 2079

               largest n = 26

 

9           a = 6 + (19 × 3) = 63                                                                          10        a = 3 × 570 = 1710    b Sn =  1)] = 270                                                              b = 570 + (2 × 30) = 630  n(3n + 9) = 540                                                                                                         c = 570 + (  × 30 × 31) = 1035                n2 + 3n 180 = 0                     (n + 15)(n 12) = 0      n > 0 n = 12

C1         SEQUENCES AND SERIES                                              Answers - Worksheet D    page 2

 

11        a 2 years = 8 × 3 months                                                                      12        AP:  a = 80, d = 3, n = 45        total = 3 × S8  [AP: a = 40, d = 2]                                              S45 =  [160 + (44 × 3)] = 630

                      = 3 ×  [80 + (7 × 2)]

                           = 3 × 376 = £1128     b n years = 4n × 3 months  total = 3 × S4n

                      = 3 × 42n {80 + [(4n 1) × 2]}

                       = 6n(80 + 8n 2)

                       = 12n(4n + 39)

 

13        a a + 2d = 298,  a + 7d = 263                                        14        a AP:  a = 10, d = 6  subtracting, 5d = 35                                                                                                  Sn = n2 [20 + 6(n 1)]

                                   d = 7                                                      = n(3n + 7)

             b sub.              a = 312                                                                                                b S2n = 2n[(3 × 2n) + 7]           312 7(n 1) > 0                                                                                                                       = 12n2 + 14n    n 45 positive terms                                                                   required sum = S2n Sn            c max Sn when n = 45                                                                                                     = (12n2 + 14n) (3n2 + 7n)

              S45 =  [624 + (44 × 7)] = 7110                                 = 9n2 + 7n = n(9n + 7)

 

15        a u2 = k2 2,  u4 = k4 4                             16      a (4k 2) (k + 4) = (k2 2) (4k 2)

            k2 2 + k4 4 = 6                                                                                           3k 6 = k2 4k                       k4 + k2 12 = 0                                                                                                              k2 7k + 6 = 0                         (k2 + 4)(k2 3) = 0                                                                                 b (k 1)(k 6) = 0       k2 = 4 [no solutions] or 3                                                                                          k = 1 or 6                      k > 0  k =    3                                                                                                                        d = 3k 6        b u1 =   3 1                                                                                                                              d > 0  k = 6

               u3 = (   3 )3 3 = 3(   3 1) = 3u1                           a = 10, d = 12

                                                                                              u15 = 10 + (14 × 12) = 178