Barisan Deret Tangga 286Ac9
1. Masalah pertama adalah mencari nilai $x$ yang memenuhi
$$\frac{1}{2.013} + \frac{2}{2.013} + \frac{3}{2.013} + \cdots + \frac{2.013}{2.013} = x$$
2. Kita dapat menyederhanakan setiap suku menjadi $\frac{k}{2.013}$ untuk $k=1,2,\ldots,2.013$.
3. Jumlah ini adalah deret aritmetika dengan suku pertama $a_1 = \frac{1}{2.013}$ dan suku terakhir $a_n = \frac{2.013}{2.013} = 1$, dengan jumlah $n = 2.013$ suku.
4. Jumlah deret aritmetika adalah
$$S_n = \frac{n}{2}(a_1 + a_n)$$
5. Substitusi nilai:
$$S_{2.013} = \frac{2.013}{2} \left( \frac{1}{2.013} + 1 \right) = 1.0065 \times \left(0.4965 + 1\right) = 1.0065 \times 1.4965 = 1.506$$
6. Jadi, nilai $x$ yang memenuhi adalah sekitar $1.506$.
---
7. Soal kedua adalah menghitung
$$S_2 + S_3 + S_4 + \cdots$$
8. Diberikan
$$S_n = \frac{1}{2^n} + \frac{1}{3^n} + \frac{1}{4^n} + \cdots$$
9. Ini adalah deret tak hingga dari fungsi zeta tereduksi (Hurwitz zeta) untuk $k \geq 2$.
10. Jumlah totalnya adalah
$$\sum_{n=2}^\infty S_n = \sum_{n=2}^\infty \sum_{k=2}^\infty \frac{1}{k^n}$$
11. Tukar urutan penjumlahan:
$$= \sum_{k=2}^\infty \sum_{n=2}^\infty \frac{1}{k^n} = \sum_{k=2}^\infty \frac{1/k^2}{1 - 1/k} = \sum_{k=2}^\infty \frac{1/k^2}{(k-1)/k} = \sum_{k=2}^\infty \frac{1}{k(k-1)}$$
12. Pecah pecahan parsial:
$$\frac{1}{k(k-1)} = \frac{1}{k-1} - \frac{1}{k}$$
13. Deret menjadi:
$$\sum_{k=2}^\infty \left( \frac{1}{k-1} - \frac{1}{k} \right) = 1$$
14. Jadi, jawaban yang benar adalah A. 1.
---
15. Soal ketiga tentang anak tangga dengan tinggi 18 cm.
16. Tinggi anak tangga ke-$n$ adalah
$$h_n = 18 \times n$$
17. Periksa pernyataan:
- Anak tangga ke-3: $h_3 = 18 \times 3 = 54$ cm, jadi pernyataan 52 cm salah.
- Anak tangga ke-9: $h_9 = 18 \times 9 = 162$ cm, benar.
- Selisih anak tangga ke-11 dan ke-4:
$$h_{11} - h_4 = 18 \times 11 - 18 \times 4 = 198 - 72 = 126$$ cm, benar.
- Tinggi anak tangga paling atas (misal ke-$n$) adalah 243 cm, maka
$$18 \times n = 243 \Rightarrow n = \frac{243}{18} = 13.5$$
Karena anak tangga harus bulat, ini salah.
---
Jawaban singkat:
- Nilai $x \approx 1.506$
- $S_2 + S_3 + \cdots = 1$
- Pernyataan anak tangga: 1 salah, 2 benar, 3 benar, 4 salah