Question 49 of 50advanced🔍 AnalyzeNumerical5 marks

मान लीजिए कि P1=1,P2=2P_1 = 1, P_2 = 2 है और n>2n > 2 के लिए Pn=P1+P2+...Pn−1+1P_n = P_1 + P_2 + ... P_{n-1} + 1 है। P1,P2,...,P8P_1, P_2, ..., P_8 के मान ज्ञात कीजिए। क्या आप PnP_n के लिए एक अधिक सरल पुनरावर्ती सूत्र ज्ञात कर सकते हैं? क्या आप एक व्यापक सूत्र बता सकते हैं?

Correct Answer

(i) P1=1,P2=2,P3=4,P4=8,P5=16,P6=32,P7=64,P8=128P_1 = 1, P_2 = 2, P_3 = 4, P_4 = 8, P_5 = 16, P_6 = 32, P_7 = 64, P_8 = 128

(ii) Pn=2Pn−1P_n = 2 P_{n-1} (जहाँ n≥3n \ge 3)

(iii) Pn=2n−1P_n = 2^{n-1} (जहाँ n≥1n \ge 1)

Exercise: अंतिम प्रश्नावली | Q: 14 | (Page 195)
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Explanation

दिए गए सूत्र Pn=P1+P2+...+Pn−1+1P_n = P_1 + P_2 + ... + P_{n-1} + 1 का उपयोग करके हम क्रमिक पदों के मान ज्ञात कर सकते हैं। यहाँ प्रत्येक पद अपने से पहले आए सभी पदों के योगफल में 1 जोड़ने पर प्राप्त होता है। इस अनुक्रम को देखने पर पता चलता है कि यह 2 की घातों का अनुक्रम है। एक सरल पुनरावर्ती सूत्र ज्ञात करने के लिए, हम देखते हैं कि PnP_n और Pn−1P_{n-1} के बीच क्या संबंध है। चूंकि Pn=P1+P2+...+Pn−1+1P_n = P_1 + P_2 + ... + P_{n-1} + 1 और Pn−1=P1+P2+...+Pn−2+1P_{n-1} = P_1 + P_2 + ... + P_{n-2} + 1, इसलिए Pn=Pn−1+Pn−1=2Pn−1P_n = P_{n-1} + P_{n-1} = 2 P_{n-1}। इसी प्रकार, व्यापक सूत्र घातों के नियम से प्राप्त होता है।

Solution Steps

  1. चरण 1: P1P_1 से P8P_8 तक के मान ज्ञात करना

    P1=1P_1 = 1 P2=2P_2 = 2

    n>2n > 2 के लिए Pn=P1+P2+...+Pn−1+1P_n = P_1 + P_2 + ... + P_{n-1} + 1

    P3=P1+P2+1=1+2+1=4P_3 = P_1 + P_2 + 1 = 1 + 2 + 1 = 4 P4=P1+P2+P3+1=1+2+4+1=8P_4 = P_1 + P_2 + P_3 + 1 = 1 + 2 + 4 + 1 = 8 P5=P1+P2+P3+P4+1=1+2+4+8+1=16P_5 = P_1 + P_2 + P_3 + P_4 + 1 = 1 + 2 + 4 + 8 + 1 = 16 P6=1+2+4+8+16+1=32P_6 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 1 = 32 P7=1+2+4+8+16+32+1=64P_7 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 1 = 64 P8=1+2+4+8+16+32+64+1=128P_8 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 64 + 1 = 128
  2. चरण 2: अधिक सरल पुनरावर्ती सूत्र ज्ञात करना हम जानते हैं कि Pn=P1+P2+...+Pn−1+1P_n = P_1 + P_2 + ... + P_{n-1} + 1 और Pn−1=P1+P2+...+Pn−2+1P_{n-1} = P_1 + P_2 + ... + P_{n-2} + 1 इसलिए, Pn=(P1+P2+...+Pn−2+1)+Pn−1P_n = (P_1 + P_2 + ... + P_{n-2} + 1) + P_{n-1}

    Pn=Pn−1+Pn−1=2Pn−1P_n = P_{n-1} + P_{n-1} = 2 P_{n-1}

    अतः, सरल पुनरावर्ती सूत्र Pn=2Pn−1P_n = 2 P_{n-1} है, जहाँ n≥3n \ge 3।

  3. चरण 3: व्यापक सूत्र ज्ञात करना पदों के मान देखें: P1=1=20P_1 = 1 = 2^0, P2=2=21P_2 = 2 = 2^1, P3=4=22P_3 = 4 = 2^2, P4=8=23P_4 = 8 = 2^3 इसी प्रकार, Pn=2n−1P_n = 2^{n-1} अतः, व्यापक सूत्र Pn=2n−1P_n = 2^{n-1} है, जहाँ n≥1n \ge 1।