1. 1
แผนที่ 6 อนุกรมอนันต์
อนุกรมอนันต์
ถ้า 1a , 2a , 3a , ..., ka เป็นลาดับจากัดที่มี k พจน์ แล้ว 1 2 3 ka a a ... a เป็นอนุกรม
จากัด (finite series)
ถ้า 1a , 2a , 3a , ..., na , ... เป็นลาดับอนันต์ แล้ว 1 2 3 na a a ... a ... เป็นอนุกรมอนันต์
(infinite series)
ผลบวกของอนุกรมอนันต์
ผลบวก n พจน์แรกของอนุกรมเลขคณิต
ให้ nS 1 1 1 1a a d a 2d ... a n 1 d
nS 1
n
2a n 1 d
2
nS 1 1
n
a a n 1 d
2
nS 1 n
n
a a
2
ผลบวก n พจน์แรกของอนุกรมเรขาคณิต
ให้ nS 2 3 n 2 n 1
1 1 1 1 1 1a a r a r1 a r ... a r a r
nS
n
1a r 1
,
r 1
r 1 เหมาะสาหรับ r 1
หรือ nS
n
1
n
a 1 r
,
1 r
r 1 เหมาะสาหรับ r 1
2. 2
บทนิยาม กาหนด 1 2 3 na a a ... a ... เป็นอนุกรมอนันต์
ให้ 1S 1a
2S 1 2a a
3S 1 2 3a a a
.
.
.
nS 1 2 3 na a a ... a ...
เรียก nS ว่า ผลบวกย่อย n พจน์แรกของอนุกรม เมื่อ n เป็นจานวนเต็มบวก เรียกลาดับอนันต์
1S , 2S , 3S , ..., nS , ... ว่า ลาดับของผลบวกย่อยของอนุกรม (a sequence of partial sums)
ตัวอย่างที่ 1 กาหนด 4 7 10 ... 3n 1 ... จงหาลาดับของผลบวกย่อยของอนุกรม
วิธีทา ให้ 1S 4
2S 4 7 11
3S 4 7 10 21
nS 4 7 10 ... 3n 1
n
2 4 n 1 3
2
n
8 3n 3
2
n
3n 5
2
ดังนั้น ลาดับของผลบวกย่อยของอนุกรมคือ 4, 11, 21, ...,
n
3n 5 ,
2
...
7. 7
13. ลูกปิงปองตกจากโต๊ะสูง 4 ฟุต ถ้าทุกครั้งที่ลูกปิงปองตกกระทบพื้นจะกระดอนขึ้นเป็นระยะทาง
3
4
ของความสูงที่ตกมา จงหาระยะทางทั้งหมดที่ลูกปิงปองเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง
14. การเคลื่อนที่ของชิงช้าเป็นเส้นโค้ง ครั้งแรกแกว่งได้ระยะทาง 240 เซนติเมตร ครั้งต่อไปแกว่งได้
ระยะทาง
9
10
ของระยะทางครั้งก่อนเสมอ จงหาระยะทางที่ชิงช้าเริ่มแกว่งจนหยุด
15. จงหาผลบวกของอนุกรม
1 1 1 1
log2 log4 log8 log16 ...
4 8 16 32
16. อนุกรมอนันต์อนุกรมหนึ่ง มีพจน์ที่สองเท่ากับพจน์ที่ 10 และผลบวกอนันต์เท่ากับ 9 จงหา
อัตราส่วนร่วมของอนุกรมนี้
17. จงเขียนทศนิยมซ้าต่อไปนี้ในรูปเศษส่วน
1) 0.45
2) 0.4567
สัญลักษณ์แทนการบวก
อักษรกรีก เรียกว่า ซิกมา เป็นสัญลักษณ์แทนการบวก
ซึ่ง
n
i
i 1
a
1 2 3 na a a ... a
i
i 1
a
1 2 3 na a a ... a ...
8. 8
สมบัติของ
1.
n
i 1
c
nc
2.
n
i
i 1
ca
n
i
i 1
c a
3.
n
i i
i 1
a b
n n
i i
i 1 i 1
a b
4.
n
i i
i 1
a b
n n
i i
i 1 i 1
a b
การใช้ หาผลบวก
1 2 3 ... n
n
i 1
i
n
n 1
2
2 2 2 2
1 2 3 ... n
n
2
i 1
i
n
n 1 2n 1
6
3 3 3 3
1 2 3 ... n
n
3
i 1
i
2
n
n 1
2
ตัวอย่าง
1.
5
i 1
4
5 4 20
2.
3
i 1
4n
3
i 1
4 n
4 1 2 3
3.
4
2
i 1
n n 2
4 4 4
2
i 1 i 1 i 1
n n 2
2 2 2 2
1 2 3 4 1 2 3 4 4 2
11. 11
10. จงหาผลบวกของอนุกรม
1 2 3 2 3 4 3 4 5 ... n n 1 n 2 ... 20 21 22
11. กาหนดอนุกรม 2 2 3
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 ...
3 3 3 3 3 3
จงหา
1) พจน์ที่ n
2) ผลบวก n พจน์แรกของอนุกรม
3) ผลบวก 5 พจน์แรกของอนุกรม
12. กาหนด
30
n 1
a n 1 d
5,865 และ
20
n 1
a n 1 d
2,610 จงหา
50
n 1
a n 1 d
13. จงหาค่าของ
1)
7
2
n 1
n 4n 1
2)
n
n 2
n 1
1 cosn
3 1
3)
n
n 1
n 3
n 1
sin n 1
2
1 5
14. จงหาผลบวก n พจน์แรก และผลบวก 20 พจน์แรกของอนุกรม แล้วพิจารณาว่าเป็นอนุกรมลู่เข้า
หรือไม่ ถ้าเป็นจงหาผลบวกของอนุกรม
1)
n
i 1
1
2i 1 2i 1
1 1 1 1 1
...
1 3 3 5 5 7 5 7 2n 1 2n 1
2)
n
i 1
1
i i 4
1
1 5
………………………………………………………………………………………………………
12. 12
15. จงหาผลบวกของอนุกรมในแต่ละข้อต่อไปนี้
1)
n 1
1
4n 3 4n 1
2)
n 1
n 1
2n 1
1
n n 1
3)
n 1
1
n n 1 n 2
16. กาหนดให้ลาดับ na สอดคล้องกับสมการ
1 2 3 na 2a 3a ... na
n 1
n 2
ทุก n 1 จงหาค่าของ n
n 1
a
17. กาหนดให้ a R 1
และ
3 n
2 2 2 2
a a a a
log a log a log a ... log a 2,970
จงหาค่าของ 1 3 5 ... 2n 1
2 4 6 ... 2n
18. กาหนดให้ π
0 θ
2
และ 2 3 4
sinθ sin θ sin θ sin θ ...
1
4
จงหาผลบวกของอนุกรม 2 3
cosθ cos θ cos θ ...
19. กาหนดให้ na k
1
1 2 2 3 3 3 ... n n ... n
n
โดยที่ k เป็นค่าคงตัว ที่ทาให้ n
lim
na L, L 0 แล้ว 6 L k มีค่าเท่าไร
20. กาหนดให้ na
n 1 n 1
n
2 3
4
และ nb
1
1 2 ... n
ถ้า A และ B เป็นผลบวกของอนุกรม n
n 1
a
และ n
n 1
b
ตามลาดับ แล้ว A B มีค่าเท่าไร
13. 13
21. กาหนดให้ na และ nb เป็นลาดับ ซึ่งมีเงื่อนไขดังนี้
na
2
3n
n 1
เมื่อ n 500 nb 3 เมื่อ n 500
6 เมื่อ n 500
2
3n n 1
n 7
เมื่อ n 500
14. 14
กิจกรรมตรวจสอบความเข้าใจ
1. จงตรวจสอบว่าอนุกรมต่อไปนี้เป็นอนุกรมลู่เข้าหรืออนุกรมลู่ออก ถ้าเป็นอนุกรมลู่เข้า จงหาผลบวก
ของอนุกรมนั้น
1) 1 1
4 1 ...
4 16
2) 3 9 27
1 ...
2 4 8
3) 5 7 9
3 ...
2 3 4
4) 3 4
3 3 3 3 ...
5)
n 1
1
4n 3 4n 1
6)
22
n 1
2n 1
n n 1
7)
n
3
n 1
e
n
2 3 4
e e e
e ...
8 27 64
8)
n 1
1
n n 1
9)
n 1
n
ln
n 1
10) n n
n 1
1 1
2 5
15. 15
2. จงตรวจสอบว่าอนุกรมในข้อใดเป็นอนุกรมลู่เข้า ลิอนุกรมในข้อใดเป็นอนุกรมลู่ออก
1)
k
k 1
k
2k 100
2)
k
k 1
3k
2k 1
3)
k 1
k
k 0
2
3 k 1
4)
k
k 1
k 0
k
5
5)
k
k 1
10
k!
6) 2
k 1
k!
k
7)
2
2
2
k 1
k
2k 1
8)
2
k 1
k
k 2 k 4
9) 4
k 1
3 cosk
k
10) 3
k 1
k 1
k 1
11)
k 1
1
1 k
12)
2
k 1
k 3
k k 1 k 2
16. 16
แบบทดสอบก่อนเรียน – หลังเรียน
จงเลือกคาตอบที่ถูกต้อง
1. พิจารณาข้อความต่อไปนี้
ก. na
n 1
n 1 n 1
เป็นลาดับลู่ออก
ข. na
n
1 r
1 r
เป็นลาดับลู่ออก เมื่อ r 1
ค.
n
1 1 1 1
... ...
10 100 1000 10
เป็นอนุกรมลู่เข้ามีผลบวกเท่ากับ 1
11
ข้อใดต่อไปนี้สรุปเกี่ยวกับข้อความข้างต้นได้ถูกต้อง
1. ก และ ข เป็นจริง
2. ก และ ค เป็นจริง
3. ข และ ค เป็นจริง
4. ก, ข และ ค เป็นจริง
2.
7
2
n 1
n 2
มากกว่า
nn
n 2
n 1
1 cosn
3 1
อยู่เท่าไร
1. 33
2. 54
3. 56
4. 58
3. ลาดับในข้อใดเป็นลาดับลู่ออก
1. na 2 21 1
sin cos
n n
2. na
n 1
1
2n 1
3. na
n 1 n 1
1
n
4. na
n
2
3
17. 17
4. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง
1. ถ้า 1 2 3a a a ... เป็นอนุกรมเรขาคณิต และ nS
n
k
k 1
a
แล้ว n
lim
nS หาค่าได้เสมอ
2. ถ้า na เป็นพจน์ที่ n ของลาดับ ซึ่งมี n 1 na a สาหรับทุกๆ n แล้วลาดับนี้เป็นลาดับลู่ออก
3. ให้ na เป็นลาดับซึ่งกาหนดโดย na 1 เมื่อ n เป็นจานวนคี่ และ na 2
n 1
n 3
เมื่อ n เป็น
จานวนคู่ แล้ว na เป็นลาดับลู่เข้า
4. ผลบวกของอนุกรม 2 3 4
5 12 22 35
1 ...
3 3 3 3
เท่ากับ 45
8
5. ข้อใดต่อไปนี้เป็นจริง
1. 2 3 4
1 1 1 1
...
2 2 2 2
เป็นอนุกรมลู่เข้า มีผลบวกเท่ากับ 2
2. ถ้า a 0 แล้วอนุกรม
2 3
a a a
1 ...
1 a 1 a 1 a
เป็นอนุกรมลู่เข้า มีผลบวกเท่ากับ
2
3. 1 2 3 4
ln ln ln ln ...
2 3 4 5
เป็นอนุกรมลู่ออก
4. ถ้า na เป็นลาดับซึ่ง n
lim
na 0 แล้ว n
1
0 a
n
สาหรับทุกค่าของ n
6. ผลบวก 18 พจน์แรกของอนุกรม 1 9 25 49 81 ... เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 7,734
2. 7,751
3. 7,753
4. 7,770
7. ผลบวกของอนุกรม 3 n3 3 3 3
log 3 log 3 log 3 ... log 3 เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1.
1
n 1 log3
2
2.
n
n 1 log3
2
3.
1
n 1
2
4.
n
n 1
2
18. 18
8. กาหนดอนุกรม 2 3
A:1 m m m ... และ 2 4 6
B:1 m m m ... ถ้าทั้ง A และ B เป็น
อนุกรมลู่เข้า ผลบวกของอนุกรม A เป็นสองเท่าของผลบวกของอนุกรม B แล้ว m มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 1
2. 1 m 1
3. 1
4. ข้อมูลที่ให้มาไม่ถูกต้อง
9. กาหนด c เป็นค่าคงตัว และถ้า
3 2
3 nn
5cn 3n 5c 1 1 1
lim 1 ... ...
2 4 2n 1
แล้ว c เท่ากับข้อใด
ต่อไปนี้
1. 2
5
2. 1
5
3. 1
10
4. 1
20
10. กาหนดอนุกรม
5 5 5 5
A : ... ...
1 2 2 3 3 4 n n 1
1 1 1 1
B:1 ... ...
2 3 4 n
n 1
27 3
C:15 9 ... 15 ...
5 5
ข้อใดต่อไปนี้สรุปเกี่ยวกับอนุกรมข้างต้นได้ถูกต้อง
1. อนุกรมทั้งสามเป็นอนุกรมลู่เข้าทั้งหมด
2. อนุกรม A และ B เท่านั้นเป็นอนุกรมลู่เข้า
3. อนุกรม A และ C เท่านั้นเป็นอนุกรมลู่เข้า
4. ลิมิตของลาดับของพจน์ของอนุกรม B มีค่าเท่ากับศูนย์ จึงทาให้อนุกรม B เป็นอนุกรมลู่เข้า
19. 19
11. ลิมิตของลาดับ na
1
3
2
43
1
1 3 n
n
5 n n
เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 0
2. 1
5
3. 3
5
4. หาค่าไม่ได้
12. ถ้า 2 3 n
a a a alog ax 2log a x 3log a x ... nlog a x 110 แล้ว x มีค่าเท่ากับข้อใด
ต่อไปนี้
1. 10
1
a
2. 5
1
a
3. 5
2
1
a
4. 5
4
1
a
13. ข้อใดต่อไปนี้เป็นเซตคาตอบของอสมการ 3 3 3 3log x log 2x log 4x log 8x ... 1
1. 0, 3
2. 3,
3. 0,3 3
4. 3 3,
14. ข้อใดต่อไปนี้เป็นเซตคาตอบของอสมการ
2 3 9 10
1 1 1 1
... 1
log x log x log x log x
1. 0,1
2. 10!,
3. 0,1 10!,
4. 0,1 1,
20. 20
15. ผลบวกของอนุกรม
n
n 1
5 3
2 n n 1
เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 0
2. 2
3. 4
4. 5
16. ถ้า
15
n 2
2 a
n 2 n 1 b
โดยที่ a และ b เป็นจานวนเต็ม ซึ่ง ห.ร.ม. ของ a และ b เป็น 1 แล้ว
a b เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 240
2. 329
3. 569
4. 580
17. กาหนดให้ na
n
1
1
2i
และ nb
n
1
1
2i
เมื่อ 2
i 1 ข้อใดต่อไปนี้ไม่ถูกต้อง
1. n n
n n
lim a lim b
2. n n
n
lim a b 0
3. n n
n
lim a b 1
4. n
n
n
a
lim 1
b
18. ผลบวกของอนุกรมจากัด 1 40 3 38 5 36 ... 39 2 เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 5,740
2. 6,480
3. 17,220
4. 18,060
21. 21
19. ให้ na เป็นลาดับของจานวนจริงโดยที่ na
ln n 2
ln n 1
ทุก n 1 และให้ f เป็นฟังก์ชันซึ่ง
นิยามโดย x
f x e ถ้า y
n
2009
n 1 a
1
log e
แล้วค่าของ f y เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. ln2007
2. ln2008
3. ln2010
4. ln2011
20. กาหนดเศษที่ได้จากการหาร
80
2
n 3
k! k 3k 1
ด้วย 2,550 มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 2,510
2. 2,520
3. 2,530
4. 2,540
21. กาหนดพจน์ที่ n ของลาดับสองลาดับ ดังนี้
na
2 2 2 2
n 1 2 3 ... n
3 1 2 3 ... n
nb
3n 2 3n 1
n 2 n 1
n n
n
lim a b
มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 1
1
3
2. 1 3
3. 1 1
2 3
4. 1
3
2
22. 22
22. ถ้า na เป็นลาดับซึ่ง a 0 และ
2
n 1
n
n 1 n
a
a
a 2a
สาหรับทุกจานวนเต็มบวก n แล้ว
10
n
n 11
1
a
a
มี
ค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 511
2. 512
3. 1,023
4. 1,024
23. ถ้า n เป็นจานวนเต็มบวก ซึ่งทาให้ 3 n
2
2 2 2
1 log 2 log 2 ... log 2 n 21 แล้ว
2 n
1 2 2 ... 2 มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 63
2. 127
3. 255
4. 511
24. ผลบวกของอนุกรม 2 2 2 2
1 2 2 3 3 4 ... 19 20 เท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1. 40,130
2. 42,230
3. 42,130
4. 43,120
25. ให้ na เป็นลาดับของจานวนจริงบวกที่สอดคล้องสมการ n n 1loga loga
n n 1a a
เมื่อ n 1
1a 8 และ 2a 16 แล้ว 2 2554log a มีค่าเท่ากับข้อใดต่อไปนี้
1.
2554
3
4
4
2.
2553
3
4
4
3.
2553
4
4
3
4.
2554
4
4
3