✍ ARITHMETIC PROGRESSIONS

Class 10 Mathematics • Chapter 5 • Concept Notes + Examples + Formula

THE GOAL • EXAM REVISION
01. Arithmetic Progression क्या है?
ऐसी sequence जिसमें consecutive terms के बीच का difference हमेशा same रहता है, उसे Arithmetic Progression (AP) कहते हैं.

इस common difference को d से denote करते हैं.
✏ Example 1
2, 5, 8, 11, 14, ...

5 − 2 = 3
8 − 5 = 3
11 − 8 = 3

हर difference same है.
इसलिए यह AP है.

d = 3
✏ Example 2
20, 17, 14, 11, 8, ...

17 − 20 = −3
14 − 17 = −3
11 − 14 = −3

इसलिए यह भी AP है.
d = −3
Important: AP में terms बढ़ भी सकती हैं और घट भी सकती हैं.

d > 0 → increasing AP
d < 0 → decreasing AP
d = 0 → constant AP
02. AP नहीं है — कैसे पहचानें?
Consecutive terms के differences निकालो. अगर differences equal नहीं हैं, तो sequence AP नहीं है.
✏ Example
2, 4, 7, 11, 16

4 − 2 = 2
7 − 4 = 3
11 − 7 = 4
16 − 11 = 5

Differences: 2, 3, 4, 5

Same नहीं हैं.
❌ Therefore, यह AP नहीं है.
03. Terms of an AP
a, a + d, a + 2d, a + 3d, ...
यह AP का general form है.

a = first term
d = common difference
Terms:
1st = a
2nd = a + d
3rd = a + 2d
4th = a + 3d
✏ Example
5, 8, 11, 14, ...

a = 5
d = 8 − 5 = 3

Therefore:
1st = 5
2nd = 5 + 3 = 8
3rd = 5 + 2(3) = 11
04. Common Difference (d) ⭐⭐⭐
d = Second Term − First Term
d = a₂ − a₁
✏ Example
7, 12, 17, 22, ...

d = 12 − 7
d = 5
✏ Negative d
30, 25, 20, 15, ...

d = 25 − 30
d = −5
05. Unknown Term / Missing Term
अगर कुछ terms दी हों और बीच में term missing हो, तो AP का common difference use करो.
✏ Example
3, __, 11, 15, ...

11 और 15 के बीच difference:
15 − 11 = 4

इसलिए d = 4.
Missing term = 11 − 4
= 7

AP:
3, 7, 11, 15, ...
06. nth Term of an AP ⭐⭐⭐
aₙ = a + (n − 1)d
जहाँ:

a = first term
d = common difference
n = term number
aₙ = nth term
✏ Example
AP: 3, 7, 11, 15, ... Find the 10th term.

a = 3
d = 4
n = 10

a₁₀ = a + (n − 1)d

= 3 + (10 − 1)(4)
= 3 + 36
= 39
Most Important Formula:

aₙ = a + (n − 1)d
07. किसी भी Particular Term को Find करना
✏ Example
AP: 7, 10, 13, 16, ... Find the 25th term.

a = 7
d = 3
n = 25

a₂₅ = 7 + (25 − 1)(3)
= 7 + 72
= 79
08. Given Number कौन-सा Term है? ⭐⭐⭐
अगर question पूछे: "कौन-सा term 100 है?" तो:

aₙ = 100
और nth-term formula में n solve करो.
✏ Example
AP: 5, 9, 13, 17, ... Which term is 81?

a = 5
d = 4
aₙ = 81

81 = 5 + (n − 1)4

76 = 4(n − 1)

19 = n − 1
n = 20

Therefore, 81 is the 20th term.
09. Number of Terms Find करना
अगर first term, last term और common difference दी हो, तो पहले nth-term formula लगाकर n find करो.
✏ Example
7, 10, 13, ..., 97 Find number of terms.

a = 7
d = 3
aₙ = 97

97 = 7 + (n − 1)3
90 = 3(n − 1)
30 = n − 1
n = 31

Number of terms = 31
10. Arithmetic Mean (AM)
दो numbers a और b के बीच arithmetic mean:
AM = a + b 2
✏ Example
8 और 20 का arithmetic mean:

AM = 8 + 20 2
= 14

इसलिए 8, 14, 20 एक AP बनाते हैं.
11. एक Arithmetic Mean Insert करना
✏ Example
5 और 17 के बीच एक AM insert करो.

x = 5 + 17 2
x = 11

AP:
5, 11, 17
12. दो Arithmetic Means Insert करना
अगर a और b के बीच n arithmetic means insert करने हों, तो total terms:

n + 2

और:
d = b − a n + 1
✏ Example
4 और 16 के बीच 2 arithmetic means insert करो.

a = 4
b = 16
n = 2

d = 16 − 4 2 + 1
= 4

AP:
4, 8, 12, 16

Therefore: 8 and 12 are the required means.
13. n Arithmetic Means Insert करना ⭐⭐⭐
d = b − a n + 1
✏ Example
10 और 40 के बीच 4 arithmetic means insert करो.

a = 10
b = 40
n = 4

d = 40 − 10 4 + 1
= 6

AP:
10, 16, 22, 28, 34, 40

Required means: 16, 22, 28, 34
14. Sum of First n Terms ⭐⭐⭐
Sₙ = n 2 [2a + (n − 1)d]
यह formula तब use करो जब:
first term = a
common difference = d
number of terms = n
✏ Example
Find the sum of first 10 terms of: 2, 5, 8, 11, ...

a = 2
d = 3
n = 10

S₁₀ = 10 2 [2(2) + (10 − 1)(3)]

= 5[4 + 27]
= 5 × 31
= 155
15. Sum using First & Last Term ⭐⭐⭐
Sₙ = n 2 (a + l)
यहाँ:
a = first term
l = last term
n = number of terms
✏ Example
Find sum: 5 + 8 + 11 + ... + 50

First: a = 5
d = 3
l = 50

पहले n find करें:
50 = 5 + (n − 1)3
45 = 3(n − 1)
15 = n − 1
n = 16

अब:
Sₙ = 16 2 (5 + 50)

= 8 × 55
= 440
16. Important Special APs
1 + 2 + 3 + ... + n = n(n + 1) 2
2 + 4 + 6 + ... + 2n = n(n + 1)
1 + 3 + 5 + ... + (2n − 1) = n²
✏ Example
Find: 1 + 2 + 3 + ... + 20

S = 20 × 21 2
= 210
17. Last Term Given हो तो
अगर last term l दी हो, तो पहले n find करना useful रहता है:
l = a + (n − 1)d
Sₙ = n 2 (a + l)
✏ Example
Find the sum of: 10 + 15 + 20 + ... + 100

a = 10
d = 5
l = 100

100 = 10 + (n − 1)5
90 = 5(n − 1)
18 = n − 1
n = 19

S₁₉ = 19 2 (10 + 100)
= 19 × 55
= 1045
18. Given nth Term से First Term Find करना
aₙ = a + (n − 1)d
a = aₙ − (n − 1)d
✏ Example
20th term = 95
d = 4

a = 95 − (20 − 1)(4)
= 95 − 76
= 19
19. Two Terms Given हों तो d Find करना
अगर aₘ और aₙ दिए हों:

aₘ = a + (m − 1)d
aₙ = a + (n − 1)d

दोनों equations subtract करके d निकाला जा सकता है.
✏ Example
एक AP में:
5th term = 18
9th term = 30

Difference: 30 − 18 = 12
Term difference = 9 − 5 = 4

4d = 12
d = 3
20. Three Numbers in AP ⭐⭐⭐
अगर तीन numbers AP में हैं, तो उन्हें convenient form में:

a − d, a, a + d

लिख सकते हैं.
✏ Example
तीन numbers AP में हैं और उनका sum 24 है.

Numbers: a − d, a, a + d

Sum: 3a = 24
a = 8

इसलिए numbers: 8 − d, 8, 8 + d

Additional information मिलने पर d find किया जाएगा.
⭐ तीन consecutive terms in AP: a − d, a, a + d
21. Four Numbers in AP
चार numbers को AP में लिखने का convenient form:

a − 3d, a − d, a + d, a + 3d
✏ Example
चार numbers AP में हैं और उनका sum 40 है.

Numbers: a − 3d, a − d, a + d, a + 3d

Sum: 4a = 40
a = 10

Numbers: 10 − 3d, 10 − d, 10 + d, 10 + 3d
22. AP Word Problems ⭐⭐⭐
Word problem में पहले यह identify करो कि:

• First term क्या है?
• Common difference क्या है?
• Number of terms क्या है?
• Last term क्या है?
• Sum चाहिए या particular term?
✏ Example — Saving Money
एक student पहले month ₹100 save करता है और हर अगले month ₹50 ज्यादा save करता है. पहले 6 months में total saving?

यह AP है:
100, 150, 200, 250, ...

a = 100
d = 50
n = 6

S₆ = 6 2 [2(100) + (6 − 1)(50)]

= 3[200 + 250]
= 3 × 450
= ₹1350
23. Sum of Last Few Terms
अगर पूरी AP का sum दिया हो और first few terms का sum चाहिए, तो difference method useful है.

इसी तरह:
Sum of last terms = Total Sum − Sum of preceding terms
✏ Example
AP के first 20 terms का sum 500 है. पहले 15 terms का sum 330 है. तो last 5 terms का sum:

S₂₀ − S₁₅
= 500 − 330
= 170
24. Sₙ से nth Term Find करना
अगर consecutive sums दिए हों, तो nth term निकाली जा सकती है:
aₙ = Sₙ − Sₙ₋₁
✏ Example
अगर: S₁₀ = 150
S₉ = 126

तो: a₁₀ = S₁₀ − S₉
= 150 − 126
= 24
⚠️ यह relation तभी use करो जब question में consecutive sums जैसे Sₙ और Sₙ₋₁ दिए हों.
25. AP Check करने का Fast Method
Step 1: Consecutive terms का difference निकालो.
Step 2: Differences compare करो.
Step 3: Same हैं → AP.
Step 4: Same नहीं हैं → Not AP.
✏ Example
11, 7, 3, −1, −5

7 − 11 = −4
3 − 7 = −4
−1 − 3 = −4
−5 − (−1) = −4

d = −4
Therefore, AP ✅
26. One-Page AP Formula Revision ⭐⭐⭐
aₙ = a + (n − 1)d
d = aₙ − aₙ₋₁
Sₙ = n 2 [2a + (n − 1)d]
Sₙ = n 2 (a + l)
l = a + (n − 1)d
AM = a + b 2
d = b − a n + 1
aₙ = Sₙ − Sₙ₋₁
27. Special Series — Quick Recall
Series Sum
1 + 2 + 3 + ... + n n(n + 1)/2
2 + 4 + 6 + ... + 2n n(n + 1)
1 + 3 + 5 + ... + (2n − 1)
✏ Example
First 10 odd numbers का sum:

= 10²
= 100
28. Exam Traps ⚠️
❌ d निकालते समय order उल्टा मत करो.

❌ nth term में n − 1 भूलना नहीं.

❌ Sₙ में n/2 को पूरी bracket पर multiply करना है.

❌ Last term को बिना verify किए n मत मानो.

❌ "which term" question में n का answer integer होना चाहिए.

❌ AP होने के लिए difference equal होना चाहिए, सिर्फ sequence बढ़ना जरूरी नहीं.

❌ Negative common difference को positive मत बना देना.
29. AP Question देखकर क्या करना है?
AP पहचाननी है? → Consecutive differences check करो.
nth term? → aₙ = a + (n − 1)d
Which term? → aₙ को given value के बराबर रखो.
Number of terms? → Last term को aₙ रखकर n निकालो.
Sum? → Sₙ formula use करो.
Means insert करने हैं? → d = (b − a)/(n + 1)
Three terms in AP? → a − d, a, a + d
Four terms in AP? → a − 3d, a − d, a + d, a + 3d
🎯 Last-Minute AP Revision
AP: a, a+d, a+2d, ...

Common Difference: d = a₂ − a₁

nth Term: aₙ = a + (n−1)d

Sum: Sₙ = n/2 [2a + (n−1)d]

Another Sum Formula: Sₙ = n/2 (a+l)

Arithmetic Mean: AM = (a+b)/2

n Means: d = (b−a)/(n+1)

Three Terms: a−d, a, a+d

Four Terms: a−3d, a−d, a+d, a+3d

Consecutive Sums: aₙ = Sₙ − Sₙ₋₁