1. نبدأ بكتابة معطيات المسألة: المتتالية \((v_n)\) هندسية وحدودها موجبة تماماً.
2. المعادلات المعطاة:
$$\ln v_1 + \ln v_5 = 4 \ln 2 + 2 \ln 3$$
$$v_2 + v_3 + v_4 = 42$$
3. بما أن المتتالية هندسية، يمكن التعبير عن الحدود بدلالة الحد الأول \(v_1\) والنسبة \(r\):
$$v_n = v_1 r^{n-1}$$
4. نستخدم المعادلة الأولى:
$$\ln v_1 + \ln v_5 = \ln v_1 + \ln (v_1 r^4) = \ln (v_1^2 r^4) = 4 \ln 2 + 2 \ln 3$$
5. نستخدم خاصية اللوغاريتم:
$$\ln (v_1^2 r^4) = \ln (2^4 \times 3^2) = \ln (16 \times 9) = \ln 144$$
6. إذن:
$$v_1^2 r^4 = 144$$
7. المعادلة الثانية:
$$v_2 + v_3 + v_4 = v_1 r + v_1 r^2 + v_1 r^3 = v_1 (r + r^2 + r^3) = 42$$
8. نريد إيجاد \(v_1\) و \(r\) بحيث تحقق المعادلتين:
$$\begin{cases} v_1^2 r^4 = 144 \\ v_1 (r + r^2 + r^3) = 42 \end{cases}$$
9. من المعادلة الثانية:
$$v_1 = \frac{42}{r + r^2 + r^3}$$
10. نعوض في المعادلة الأولى:
$$\left(\frac{42}{r + r^2 + r^3}\right)^2 r^4 = 144$$
11. نبسط:
$$\frac{42^2 r^4}{(r + r^2 + r^3)^2} = 144$$
12. نضرب طرفي المعادلة في \((r + r^2 + r^3)^2\):
$$42^2 r^4 = 144 (r + r^2 + r^3)^2$$
13. نحسب \(42^2 = 1764\):
$$1764 r^4 = 144 (r + r^2 + r^3)^2$$
14. نقسم الطرفين على 36:
$$49 r^4 = 4 (r + r^2 + r^3)^2$$
15. نأخذ الجذر التربيعي للطرفين:
$$7 r^2 = 2 (r + r^2 + r^3)$$
16. نوزع الطرف الأيمن:
$$7 r^2 = 2r + 2r^2 + 2r^3$$
17. ننقل كل الحدود إلى جهة واحدة:
$$0 = 2r + 2r^2 + 2r^3 - 7 r^2 = 2r + 2r^3 - 5 r^2$$
18. نرتب الحدود:
$$2r^3 - 5 r^2 + 2r = 0$$
19. نخرج العامل المشترك \(r\):
$$r (2r^2 - 5r + 2) = 0$$
20. لأن \(r > 0\) (النسبة في متتالية هندسية موجبة)، نستبعد \(r=0\) ونحل المعادلة التربيعية:
$$2r^2 - 5r + 2 = 0$$
21. نستخدم صيغة الحلول:
$$r = \frac{5 \pm \sqrt{25 - 16}}{4} = \frac{5 \pm 3}{4}$$
22. الحلول:
$$r_1 = \frac{5 + 3}{4} = 2$$
$$r_2 = \frac{5 - 3}{4} = \frac{1}{2}$$
23. نختار \(r=2\) لأن المتتالية تصاعدية \(v_5 > v_4 > v_3 > v_2 > v_1\).
24. نحسب \(v_1\):
$$v_1 = \frac{42}{2 + 4 + 8} = \frac{42}{14} = 3$$
25. نتحقق من العلاقة:
$$v_1 \times v_5 = v_1 \times v_1 r^4 = 3 \times 3 \times 2^4 = 9 \times 16 = 144$$
$$v_3^2 = (v_1 r^2)^2 = (3 \times 4)^2 = 12^2 = 144$$
26. إذن:
$$v_1 \times v_5 = v_3^2$$
27. الترتيب:
$$v_1 = 3, v_2 = 6, v_3 = 12, v_4 = 24, v_5 = 48$$
وهذا يحقق:
$$v_5 > v_4 > v_3 > v_2 > v_1$$
متتالية هندسية 83Adfc
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.