Math Problem Statement

  1. Найдите сумму первых 6 членов возрастающей геометрической прогрессии, если пятый её член больше третьего на 36, а седьмой больше третьего на 100.

Solution

Для решения задачи воспользуемся свойствами геометрической прогрессии.

Обозначим первый член прогрессии за aa, а знаменатель прогрессии за qq. Тогда nn-й член геометрической прогрессии можно выразить как:

an=aqn1a_n = a \cdot q^{n-1}

Дано:

  1. Пятый член больше третьего на 36: a5a3=36a_5 - a_3 = 36 То есть: aq4aq2=36a \cdot q^4 - a \cdot q^2 = 36 Вынесем aa за скобки: a(q4q2)=36a \cdot (q^4 - q^2) = 36

  2. Седьмой член больше третьего на 100: a7a3=100a_7 - a_3 = 100 То есть: aq6aq2=100a \cdot q^6 - a \cdot q^2 = 100 Вынесем aa за скобки: a(q6q2)=100a \cdot (q^6 - q^2) = 100

Теперь у нас есть система из двух уравнений: a(q4q2)=36(1)a \cdot (q^4 - q^2) = 36 \quad \text{(1)} a(q6q2)=100(2)a \cdot (q^6 - q^2) = 100 \quad \text{(2)}

Решим систему:

  1. Разделим уравнение (2) на уравнение (1): a(q6q2)a(q4q2)=10036\frac{a \cdot (q^6 - q^2)}{a \cdot (q^4 - q^2)} = \frac{100}{36} Упростим: q6q2q4q2=259\frac{q^6 - q^2}{q^4 - q^2} = \frac{25}{9} Вынесем общий множитель q2q^2 в числителе и знаменателе: q2(q41)q2(q21)=259\frac{q^2 \cdot (q^4 - 1)}{q^2 \cdot (q^2 - 1)} = \frac{25}{9} Сократим q2q^2: q41q21=259\frac{q^4 - 1}{q^2 - 1} = \frac{25}{9} Разделим числитель и знаменатель на q21q^2 - 1, получим: q2+1=259q^2 + 1 = \frac{25}{9} Решим это: q2+1=259q^2 + 1 = \frac{25}{9} q2=2591=169q^2 = \frac{25}{9} - 1 = \frac{16}{9} Следовательно, q=43q = \frac{4}{3}.

Находим aa:

Подставим q=43q = \frac{4}{3} в уравнение (1): a((43)4(43)2)=36a \cdot \left( \left(\frac{4}{3}\right)^4 - \left(\frac{4}{3}\right)^2 \right) = 36 Вычислим степени: (43)4=25681,(43)2=169\left( \frac{4}{3} \right)^4 = \frac{256}{81}, \quad \left( \frac{4}{3} \right)^2 = \frac{16}{9} Подставим это в уравнение: a(25681169)=36a \cdot \left( \frac{256}{81} - \frac{16}{9} \right) = 36 Приведем к общему знаменателю: 169=14481,2568114481=11281\frac{16}{9} = \frac{144}{81}, \quad \frac{256}{81} - \frac{144}{81} = \frac{112}{81} Тогда: a11281=36a \cdot \frac{112}{81} = 36 Умножим обе стороны на 81112\frac{81}{112}: a=3681112=2916112=26.125a = 36 \cdot \frac{81}{112} = \frac{2916}{112} = 26.125

Сумма первых 6 членов:

Сумма первых nn-членов геометрической прогрессии рассчитывается по формуле: Sn=a1qn1q,еслиq1S_n = a \cdot \frac{1 - q^n}{1 - q}, \quad \text{если} \quad q \neq 1 Для 6 членов: S6=26.1251(43)6143S_6 = 26.125 \cdot \frac{1 - \left( \frac{4}{3} \right)^6}{1 - \frac{4}{3}} Вычислим (43)6=4096729\left( \frac{4}{3} \right)^6 = \frac{4096}{729}: S6=26.1251409672913=26.125729729409672913=26.125336772913S_6 = 26.125 \cdot \frac{1 - \frac{4096}{729}}{-\frac{1}{3}} = 26.125 \cdot \frac{\frac{729}{729} - \frac{4096}{729}}{-\frac{1}{3}} = 26.125 \cdot \frac{-\frac{3367}{729}}{-\frac{1}{3}} Упростим: S6=26.12533367729=78.375336772936.93S_6 = 26.125 \cdot 3 \cdot \frac{3367}{729} = 78.375 \cdot \frac{3367}{729} \approx 36.93

Ответ:

Сумма первых 6 членов геометрической прогрессии приблизительно равна 36.93.


Если у вас есть вопросы или вам нужны дополнительные пояснения, дайте знать!

Вот несколько вопросов, которые могут вас заинтересовать:

  1. Как получить выражение для общего члена геометрической прогрессии?
  2. Что происходит с суммой членов геометрической прогрессии при изменении знаменателя?
  3. Как использовать формулу для суммы бесконечной геометрической прогрессии?
  4. Как решить систему уравнений с несколькими переменными для прогрессий?
  5. Как можно узнать, является ли последовательность геометрической прогрессией?

Совет: Важно всегда внимательно следить за знаками и дробями, особенно в алгебраических вычислениях, чтобы избежать ошибок.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Geometric Progression
Algebra
Systems of Equations

Formulas

a_n = a * q^(n-1)
S_n = a * (1 - q^n) / (1 - q)

Theorems

Geometric Progression Sum
System of Equations Solving

Suitable Grade Level

Grades 10-12