Topic 05 • කෙටි සටහන

Probability, Series & Recursion

සම්භාවිතාව, අනුක්‍රම සහ ශ්‍රේණි, ගණිත අභ්‍යූහනය — කෙටි සටහන් සහ විසඳුම්

🎲 1. Probability (සම්භාවිතාවේ මූලික සංකල්ප)

2. Sequences & Series (අනුක්‍රම සහ ශ්‍රේණි)

📈 Arithmetic Sequence (සමාන්තර අනුක්‍රමය)

පද අතර ස්ථිර පොදු වෙනසක් ($d$) පවතී:

$$a_n = a_1 + (n-1)d$$

$a_1$ = පළමු පදය, $d$ = පොදු වෙනස ($a_{k} - a_{k-1}$), $n$ = පද ගණන

♾️ Infinite Geometric Series (අනන්ත ගුණෝත්තර ශ්‍රේණිය)

පොදු අනුපාතය $|r| < 1$ වන විට අනන්තය දක්වා ඓක්‍යය:

$$S_\infty = \frac{a}{1 - r}$$

$a$ = පළමු පදය, $r$ = පොදු අනුපාතය ($|r| < 1$ විය යුතුයි)

3. Summation Formula (ඓක්‍ය සූත්‍රය)

පළමු ධන පූර්ණ සංඛ්‍යා $n$ හි එකතුව සෙවීමේ සූත්‍රය:

$$\sum_{i=1}^n i = 1 + 2 + 3 + \dots + n = \frac{n(n+1)}{2}$$

4. Mathematical Induction (ගණිත අභ්‍යූහනය)

ඕනෑම $n \in \mathbb{N}$ සඳහා ප්‍රකාශනයක් ($P(n)$) සත්‍ය බව ඔප්පු කිරීමේ ප්‍රධාන පියවර දෙක:

පියවර 1: Base Case

$n = 1$ සඳහා $P(1)$ ප්‍රකාශනය සත්‍ය බව පෙන්වීම (Verify that the statement holds for $n=1$).

පියවර 2: Inductive Step

$n = k$ සඳහා $P(k)$ සත්‍ය යැයි උපකල්පනය කර, එමගින් එය $n = k+1$ සඳහා ද සත්‍ය බව සාධනය කිරීම ($P(k) \implies P(k+1)$).

5. විභාග ආදර්ශ ගැටලු පියවරෙන් පියවර (MCS2 Model Paper 01 - Q05)

ප්‍රශ්නය 5.1: Find 10th term ($a_{10}$) of arithmetic sequence 3, 7, 11, 15, ... (4 marks)

Step-by-step: මේක සමාන්තර ශ්‍රේණියක්.

• පළමු පදය ($a_1$) = $\mathbf{3}$
• පොදු වෙනස ($d$) කියන්නේ පද දෙකක් අතර පරතරය = $7 - 3 = \mathbf{4}$
• අපිට හොයන්න ඕනේ 10 වෙනි පදය, ඒ නිසා $\mathbf{n = 10}$

සමීකරණයට දාමු ($a_n = a_1 + (n-1)d$):
$$a_{10} = 3 + (10 - 1) \times 4$$ $$a_{10} = 3 + (9 \times 4)$$ $$a_{10} = 3 + 36 = \mathbf{39}$$

Final Answer:

$$\mathbf{39}$$
ප්‍රශ්නය 5.2: Calculate sum of infinite geometric series $S_\infty = \frac{a}{1-r}$ for $a=6, r=1/2$ (4 marks)

Step-by-step:

• දීලා තියෙන අගයන්: $a = 6$ සහ $r = \frac{1}{2} = 0.5$
• සමීකරණයට දාමු:
$$S_\infty = \frac{6}{1 - 0.5} = \frac{6}{0.5}$$ 6ක් ඇතුලේ බාගයේ ($0.5$) කෑලි කීයක් තියෙනවද? $\mathbf{12}$ යි ($6 \times 2 = 12$).

Final Answer:

$$\mathbf{12}$$
ප්‍රශ්නය 5.3: Using $\sum_{i=1}^n i = \frac{n(n+1)}{2}$, evaluate sum of first 20 integers (6 marks)

Step-by-step: මුල් ඉලක්කම් 20 එකතුව.

• $n = 20$
• සමීකරණයට දාමු:
$$\text{Sum} = \frac{20(20+1)}{2} = \frac{20 \times 21}{2}$$ 20 න් 2 කැපුවම 10 යි $\rightarrow 10 \times 21 = \mathbf{210}$

Final Answer:

$$\mathbf{210}$$
ප්‍රශ්නය 5.4: State 2 main steps to prove $P(n)$ using Mathematical Induction (6 marks)

Step-by-step: ගණිත අභ්‍යූහනයෙන් සාධනය කරන ප්‍රධාන පියවර දෙක.

1. Base Case (මූලික අවස්ථාව): අදාළ ප්‍රකාශනය $n=1$ සඳහා සත්‍ය බව පෙන්වා දීම ($P(1)$ is true).

2. Inductive Step (අභ්‍යූහන පියවර): ප්‍රකාශනය යම්කිසි $n=k$ අගයකට සත්‍ය යැයි උපකල්පනය කර (Assume $P(k)$ is true), එම උපකල්පනය භාවිතයෙන් එය ඊළඟ පදය වන $n=k+1$ සඳහා ද සත්‍ය බව සාධනය කිරීම ($P(k) \implies P(k+1)$).

6. ස්වයං ඇගයීම් අභ්‍යාස (Self-Assessment MCQs)

ලකුණු: 0 / 4
1. සාධාරණ දාදු කැටයක් උඩ දැමූ විට ඉරට්ටේ සංඛ්‍යාවක් ලැබීමේ සම්භාවිතාව $P(\text{Even})$:
2. $2, 5, 8, 11, \dots$ සමාන්තර අනුක්‍රමයේ පොදු වෙනස ($d$) කීයද?
3. $S_\infty = \frac{a}{1-r}$ සූත්‍රය වලංගු වීමට $r$ හි කොන්දේසිය කුමක්ද?
4. පළමු ධන පූර්ණ සංඛ්‍යා 10 හි එකතුව ($\sum_{i=1}^{10} i$) වන්නේ:
📑 පටුන