Primeri aritmetičnih zaporedij. Kako najti vsoto aritmetičnega napredovanja: formule in primer njihove uporabe


Na primer zaporedje \(2\); \(5\); \(8\); \(11\); \(14\)... je aritmetična progresija, ker se vsak naslednji element razlikuje od prejšnjega za tri (lahko ga dobimo iz prejšnjega s seštevanjem treh):

V tej progresiji je razlika \(d\) pozitivna (enaka \(3\)), zato je vsak naslednji člen večji od prejšnjega. Takšna napredovanja imenujemo povečevanje.

Vendar je \(d\) lahko tudi negativno število. Na primer, v aritmetični progresiji \(16\); \(10\); \(4\); \(-2\); \(-8\)... progresijska razlika \(d\) je enaka minus šest.

In v tem primeru bo vsak naslednji element manjši od prejšnjega. Ta napredovanja se imenujejo zmanjševanje.

Zapis aritmetične progresije

Napredovanje je označeno z malo latinično črko.

Števila, ki tvorijo progresijo, imenujemo člani(ali elementi).

Označeni so z isto črko kot aritmetična progresija, vendar z numeričnim indeksom, ki je enak številki elementa v vrstnem redu.

Na primer, aritmetična progresija \(a_n = \levo\( 2; 5; 8; 11; 14...\desno\)\) je sestavljena iz elementov \(a_1=2\); \(a_2=5\); \(a_3=8\) in tako naprej.

Z drugimi besedami, za progresijo \(a_n = \levo\(2; 5; 8; 11; 14…\desno\)\)

Reševanje nalog aritmetične progresije

Načeloma so zgoraj predstavljene informacije že dovolj za rešitev skoraj vseh problemov aritmetičnega napredovanja (vključno s tistimi, ki jih ponuja OGE).

Primer (OGE). Aritmetična progresija je podana s pogoji \(b_1=7; d=4\). Poiščite \(b_5\).
rešitev:

odgovor: \(b_5=23\)

Primer (OGE). Podani so prvi trije členi aritmetične progresije: \(62; 49; 36…\) Poiščite vrednost prvega negativnega člena te progresije..
rešitev:

Podani so nam prvi elementi zaporedja in vemo, da gre za aritmetično napredovanje. To pomeni, da se vsak element od soseda razlikuje za isto številko. Ugotovimo katerega, tako da od naslednjega elementa odštejemo prejšnjega: \(d=49-62=-13\).

Zdaj lahko obnovimo naše napredovanje na (prvi negativni) element, ki ga potrebujemo.

pripravljena Lahko napišete odgovor.

odgovor: \(-3\)

Primer (OGE). Podanih je več zaporednih elementov aritmetičnega napredovanja: \(…5; x; 10; 12,5...\) Poiščite vrednost elementa, označenega s črko \(x\).
rešitev:


Da bi našli \(x\), moramo vedeti, koliko se naslednji element razlikuje od prejšnjega, z drugimi besedami, razlika napredovanja. Poiščimo ga iz dveh znanih sosednjih elementov: \(d=12,5-10=2,5\).

In zdaj lahko zlahka najdemo, kar iščemo: \(x=5+2,5=7,5\).


pripravljena Lahko napišete odgovor.

odgovor: \(7,5\).

Primer (OGE). Aritmetična progresija je definirana z naslednjimi pogoji: \(a_1=-11\); \(a_(n+1)=a_n+5\) Poiščite vsoto prvih šestih členov tega napredovanja.
rešitev:

Najti moramo vsoto prvih šestih členov napredovanja. Vendar ne poznamo njihovih pomenov; dan nam je le prvi element. Zato najprej izračunamo vrednosti eno za drugo, pri čemer uporabimo tisto, kar nam je dano:

\(n=1\); \(a_(1+1)=a_1+5=-11+5=-6\)
\(n=2\); \(a_(2+1)=a_2+5=-6+5=-1\)
\(n=3\); \(a_(3+1)=a_3+5=-1+5=4\)
In ko izračunamo šest elementov, ki jih potrebujemo, najdemo njihovo vsoto.

\(S_6=a_1+a_2+a_3+a_4+a_5+a_6=\)
\(=(-11)+(-6)+(-1)+4+9+14=9\)

Zahtevani znesek je bil najden.

odgovor: \(S_6=9\).

Primer (OGE). V aritmetični progresiji \(a_(12)=23\); \(a_(16)=51\). Poiščite razliko tega napredovanja.
rešitev:

odgovor: \(d=7\).

Pomembne formule za aritmetično napredovanje

Kot lahko vidite, je veliko težav pri aritmetičnem napredovanju mogoče rešiti preprosto z razumevanjem glavne stvari - da je aritmetično napredovanje veriga števil, vsak naslednji element v tej verigi pa dobimo z dodajanjem istega števila prejšnjemu ( razlika v napredovanju).

Vendar pa včasih pride do situacij, ko je odločitev "na glavo" zelo neprijetna. Na primer, predstavljajte si, da v prvem primeru ne moramo najti petega elementa \(b_5\), temveč tristo šestinosemdesetega \(b_(386)\). Ali moramo sešteti štiri \(385\)-krat? Ali pa si predstavljajte, da morate v predzadnjem primeru najti vsoto prvih triinsedemdeset elementov. Utrujeni boste od štetja ...

Zato v takšnih primerih stvari ne rešujejo »na glavo«, temveč uporabljajo posebne formule, izpeljane za aritmetično progresijo. In glavni sta formula za n-ti člen napredovanja in formula za vsoto \(n\) prvih členov.

Formula \(n\)-tega člena: \(a_n=a_1+(n-1)d\), kjer je \(a_1\) prvi člen napredovanja;
\(n\) – številka zahtevanega elementa;
\(a_n\) – člen napredovanja s številko \(n\).


Ta formula nam omogoča, da hitro najdemo tudi tristoti ali milijonti element, pri čemer poznamo samo prvi in ​​razliko progresije.

Primer. Aritmetična progresija je podana s pogoji: \(b_1=-159\); \(d=8,2\). Poiščite \(b_(246)\).
rešitev:

odgovor: \(b_(246)=1850\).

Formula za vsoto prvih n členov: \(S_n=\frac(a_1+a_n)(2) \cdot n\), kjer



\(a_n\) – zadnji seštevani izraz;


Primer (OGE). Aritmetična progresija je podana s pogoji \(a_n=3,4n-0,6\). Poiščite vsoto prvih \(25\) členov tega napredovanja.
rešitev:

\(S_(25)=\)\(\frac(a_1+a_(25))(2 )\) \(\cdot 25\)

Za izračun vsote prvih petindvajsetih členov moramo poznati vrednost prvega in petindvajsetega člena.
Naše napredovanje je podano s formulo n-tega člena glede na njegovo število (za več podrobnosti glej). Izračunajmo prvi element tako, da \(n\) nadomestimo enega.

\(n=1;\) \(a_1=3,4·1-0,6=2,8\)

Zdaj pa poiščimo petindvajseti člen tako, da zamenjamo petindvajset namesto \(n\).

\(n=25;\) \(a_(25)=3,4·25-0,6=84,4\)

No, zdaj lahko preprosto izračunamo zahtevano količino.

\(S_(25)=\)\(\frac(a_1+a_(25))(2)\) \(\cdot 25=\)
\(=\) \(\frac(2,8+84,4)(2)\) \(\cdot 25 =\)\(1090\)

Odgovor je pripravljen.

odgovor: \(S_(25)=1090\).

Za vsoto \(n\) prvih členov lahko dobite drugo formulo: samo \(S_(25)=\)\(\frac(a_1+a_(25))(2)\) \ (\cdot 25\ ) namesto \(a_n\) nadomestite s formulo \(a_n=a_1+(n-1)d\). Dobimo:

Formula za vsoto prvih n členov: \(S_n=\)\(\frac(2a_1+(n-1)d)(2)\) \(\cdot n\), kjer

\(S_n\) – zahtevana vsota \(n\) prvih elementov;
\(a_1\) – prvi seštevek;
\(d\) – razlika napredovanja;
\(n\) – število elementov v vsoti.

Primer. Poiščite vsoto prvih \(33\)-ex členov aritmetične progresije: \(17\); \(15,5\); \(14\)…
rešitev:

odgovor: \(S_(33)=-231\).

Bolj zapleteni problemi aritmetične progresije

Zdaj imate vse informacije, ki jih potrebujete za rešitev skoraj vseh nalog aritmetičnega napredovanja. Zaključimo temo z obravnavo problemov, pri katerih ne potrebujete samo uporabe formul, ampak tudi malo razmišljati (pri matematiki je to lahko koristno ☺)

Primer (OGE). Poiščite vsoto vseh negativnih členov napredovanja: \(-19,3\); \(-19\); \(-18,7\)…
rešitev:

\(S_n=\)\(\frac(2a_1+(n-1)d)(2)\) \(\cdot n\)

Naloga je zelo podobna prejšnji. Začnemo reševati isto stvar: najprej najdemo \(d\).

\(d=a_2-a_1=-19-(-19,3)=0,3\)

Zdaj bi rad zamenjal \(d\) v formulo za vsoto ... in tukaj se pojavi majhna niansa - ne poznamo \(n\). Z drugimi besedami, ne vemo, koliko izrazov bo treba dodati. Kako ugotoviti? Pomislimo. Elemente bomo prenehali dodajati, ko dosežemo prvi pozitivni element. To pomeni, da morate ugotoviti število tega elementa. kako Zapišimo formulo za izračun poljubnega elementa aritmetične progresije: \(a_n=a_1+(n-1)d\) za naš primer.

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

\(a_n=-19,3+(n-1)·0,3\)

Potrebujemo, da \(a_n\) postane večji od nič. Ugotovimo, pri katerem \(n\) se bo to zgodilo.

\(-19,3+(n-1)·0,3>0\)

\((n-1)·0,3>19,3\) \(|:0,3\)

Obe strani neenakosti delimo z \(0,3\).

\(n-1>\)\(\frac(19,3)(0,3)\)

Prenesemo minus ena, ne da bi pozabili spremeniti znake

\(n>\)\(\frac(19,3)(0,3)\) \(+1\)

Izračunajmo...

\(n>65.333…\)

...in izkaže se, da bo imel prvi pozitivni element število \(66\). V skladu s tem ima zadnji negativni \(n=65\). Za vsak slučaj, preverimo to.

\(n=65;\) \(a_(65)=-19,3+(65-1)·0,3=-0,1\)
\(n=66;\) \(a_(66)=-19,3+(66-1)·0,3=0,2\)

Zato moramo dodati prvih \(65\) elementov.

\(S_(65)=\) \(\frac(2 \cdot (-19,3)+(65-1)0,3)(2)\)\(\cdot 65\)
\(S_(65)=\)\((-38,6+19,2)(2)\)\(\cdot 65=-630,5\)

Odgovor je pripravljen.

odgovor: \(S_(65)=-630,5\).

Primer (OGE). Aritmetična progresija je podana s pogoji: \(a_1=-33\); \(a_(n+1)=a_n+4\). Poiščite vsoto od \(26\) do vključno \(42\) elementa.
rešitev:

\(a_1=-33;\) \(a_(n+1)=a_n+4\)

V tej nalogi morate najti tudi vsoto elementov, vendar ne od prvega, ampak od \(26\)th. Za tak primer nimamo formule. Kako se odločiti?
Preprosto je – če želite dobiti vsoto od \(26\)-te do \(42\)-te, morate najprej poiskati vsoto od \(1\)-te do \(42\)-te in nato odšteti iz njega vsota od prvega do \(25\)-ega (glej sliko).


Za naše napredovanje \(a_1=-33\) in razliko \(d=4\) (navsezadnje dodamo štiri prejšnjemu elementu, da najdemo naslednjega). Če to vemo, najdemo vsoto prvih \(42\)-y elementov.

\(S_(42)=\) \(\frac(2 \cdot (-33)+(42-1)4)(2)\)\(\cdot 42=\)
\(=\)\(\frac(-66+164)(2)\) \(\cdot 42=2058\)

Sedaj vsota prvih \(25\) elementov.

\(S_(25)=\) \(\frac(2 \cdot (-33)+(25-1)4)(2)\)\(\cdot 25=\)
\(=\)\(\frac(-66+96)(2)\) \(\cdot 25=375\)

In končno izračunamo odgovor.

\(S=S_(42)-S_(25)=2058-375=1683\)

odgovor: \(S=1683\).

Za aritmetično progresijo obstaja več formul, ki jih v tem članku nismo upoštevali zaradi njihove majhne praktične uporabnosti. Vendar jih lahko zlahka najdete.

Nekateri ljudje besedo "napredovanje" obravnavajo previdno, kot zelo kompleksen izraz iz vej višje matematike. Medtem je najenostavnejša aritmetična progresija delo taksimetra (kjer še obstajajo). In razumevanje bistva (in v matematiki ni nič pomembnejšega kot "dobiti bistvo") aritmetičnega zaporedja ni tako težko, če smo analizirali nekaj osnovnih konceptov.

Matematično zaporedje števil

Številčno zaporedje običajno imenujemo niz števil, od katerih ima vsako svojo številko.

a 1 je prvi član zaporedja;

in 2 je drugi člen zaporedja;

in 7 je sedmi člen zaporedja;

in n je n-ti člen zaporedja;

Vendar nas ne zanima poljuben nabor številk in števil. Osredotočili se bomo na številsko zaporedje, v katerem je vrednost n-tega člena povezana z njegovim rednim številom z razmerjem, ki ga je mogoče jasno matematično formulirati. Z drugimi besedami: številska vrednost n-tega števila je neka funkcija od n.

a je vrednost člana številskega zaporedja;

n je njegova serijska številka;

f(n) je funkcija, kjer je zaporedna številka v številskem zaporedju n argument.

Opredelitev

Aritmetična progresija se običajno imenuje številčno zaporedje, v katerem je vsak naslednji člen večji (manjši) od prejšnjega za isto število. Formula za n-ti člen aritmetičnega zaporedja je naslednja:

a n - vrednost trenutnega člana aritmetične progresije;

a n+1 - formula naslednjega števila;

d - razlika (določeno število).

Enostavno je ugotoviti, da če je razlika pozitivna (d>0), bo vsak naslednji član obravnavane serije večji od prejšnjega in taka aritmetična progresija bo naraščala.

Na spodnjem grafu je enostavno videti, zakaj se številsko zaporedje imenuje "naraščajoče".

V primerih, ko je razlika negativna (d<0), каждый последующий член по понятным причинам будет меньше предыдущего, график прогрессии станет «уходить» вниз, арифметическая прогрессия, соответственно, будет именоваться убывающей.

Podana vrednost člana

Včasih je treba določiti vrednost katerega koli poljubnega člena a n aritmetične progresije. To lahko storite tako, da zaporedno izračunate vrednosti vseh članov aritmetičnega napredovanja, začenši od prvega do želenega. Vendar ta pot ni vedno sprejemljiva, če je na primer treba najti vrednost pettisočinke ali osemmilijonke. Tradicionalni izračuni bodo vzeli veliko časa. Vendar pa je mogoče določeno aritmetično progresijo preučiti z uporabo določenih formul. Obstaja tudi formula za n-ti člen: vrednost katerega koli člena aritmetičnega napredovanja je mogoče določiti kot vsoto prvega člena napredovanja z razliko napredovanja, pomnoženo s številom želenega člena, zmanjšano za eno.

Formula je univerzalna za povečanje in zmanjšanje napredovanja.

Primer izračuna vrednosti danega izraza

Rešimo naslednji problem iskanja vrednosti n-tega člena aritmetičnega napredovanja.

Pogoj: obstaja aritmetična progresija s parametri:

Prvi člen zaporedja je 3;

Razlika v številski seriji je 1,2.

Naloga: poiskati morate vrednost 214 izrazov

Rešitev: za določitev vrednosti danega izraza uporabimo formulo:

a(n) = a1 + d(n-1)

Če podatke iz izjave o problemu nadomestimo v izraz, imamo:

a(214) = a1 + d(n-1)

a(214) = 3 + 1,2 (214-1) = 258,6

Odgovor: 214. člen zaporedja je enak 258,6.

Prednosti tega načina izračuna so očitne - celotna rešitev ne zavzame več kot 2 vrstici.

Vsota danega števila izrazov

Zelo pogosto je treba v danem aritmetičnem nizu določiti vsoto vrednosti nekaterih njegovih segmentov. Za to tudi ni treba izračunati vrednosti vsakega izraza in jih nato sešteti. Ta metoda je uporabna, če je število členov, katerih vsoto je treba najti, majhno. V drugih primerih je bolj priročno uporabiti naslednjo formulo.

Vsota členov aritmetičnega napredovanja od 1 do n je enaka vsoti prvega in n-tega člena, pomnožena s številom člena n in deljena z dva. Če v formuli vrednost n-tega člena nadomestimo z izrazom iz prejšnjega odstavka člena, dobimo:

Primer izračuna

Na primer, rešimo problem z naslednjimi pogoji:

Prvi člen zaporedja je nič;

Razlika je 0,5.

Problem zahteva določitev vsote členov serije od 56 do 101.

rešitev. Za določitev stopnje napredovanja uporabimo formulo:

s(n) = (2∙a1 + d∙(n-1))∙n/2

Najprej določimo vsoto vrednosti 101 členov napredovanja tako, da dane pogoje našega problema nadomestimo v formulo:

s 101 = (2∙0 + 0,5∙(101-1))∙101/2 = 2,525

Očitno je treba, da bi ugotovili vsoto členov napredovanja od 56. do 101., od S 101 odšteti S 55.

s 55 = (2∙0 + 0,5∙(55-1))∙55/2 = 742,5

Tako je vsota aritmetične progresije za ta primer:

s 101 - s 55 = 2.525 - 742,5 = 1.782,5

Primer praktične uporabe aritmetične progresije

Na koncu članka se vrnimo k primeru aritmetičnega zaporedja, podanemu v prvem odstavku – taksimeter (števec taksi avtomobilov). Poglejmo ta primer.

Vkrcanje na taksi (ki vključuje 3 km vožnje) stane 50 rubljev. Vsak naslednji kilometer se plača po stopnji 22 rubljev/km. Dolžina potovanja je 30 km. Izračunajte stroške potovanja.

1. Zavrzimo prve 3 km, katerih cena je vključena v ceno pristanka.

30 - 3 = 27 km.

2. Nadaljnji izračun ni nič drugega kot razčlenjevanje niza aritmetičnega števila.

Članska številka - število prevoženih kilometrov (minus prvi trije).

Vrednost člana je vsota.

Prvi izraz v tej nalogi bo enak a 1 = 50 rubljev.

Razlika napredovanja d = 22 r.

število, ki nas zanima, je vrednost (27+1)-tega člena aritmetične progresije - stanje števca na koncu 27. kilometra je 27,999... = 28 km.

a 28 = 50 + 22 ∙ (28 - 1) = 644

Izračuni koledarskih podatkov za poljubno dolgo obdobje temeljijo na formulah, ki opisujejo določena številska zaporedja. V astronomiji je dolžina orbite geometrično odvisna od oddaljenosti nebesnega telesa od zvezde. Poleg tega se različne številske serije uspešno uporabljajo v statistiki in drugih uporabnih področjih matematike.

Druga vrsta številskega zaporedja je geometrijsko

Za geometrijsko progresijo so značilne večje stopnje sprememb v primerjavi z aritmetično progresijo. Ni naključje, da v politiki, sociologiji in medicini, da bi prikazali visoko hitrost širjenja določenega pojava, na primer bolezni med epidemijo, pogosto pravijo, da se proces razvija v geometrijski progresiji.

N-ti člen niza geometrijskih števil se od prejšnjega razlikuje po tem, da je pomnožen z neko konstantno številko - imenovalec, na primer, prvi člen je 1, imenovalec je ustrezno enak 2, potem:

n=1: 1 ∙ 2 = 2

n=2: 2 ∙ 2 = 4

n=3: 4 ∙ 2 = 8

n=4: 8 ∙ 2 = 16

n=5: 16 ∙ 2 = 32,

b n - vrednost trenutnega člena geometrijske progresije;

b n+1 - formula naslednjega člena geometrijske progresije;

q je imenovalec geometrijske progresije (konstantno število).

Če je graf aritmetične progresije ravna črta, potem geometrijska progresija slika nekoliko drugačno sliko:

Kot v primeru aritmetike ima geometrijska progresija formulo za vrednost poljubnega člena. Vsak n-ti člen geometrijske progresije je enak zmnožku prvega člena in imenovalca progresije na potenco n, zmanjšanega za ena:

Primer. Imamo geometrijsko progresijo s prvim členom, ki je enak 3, in imenovalec progresije, ki je enak 1,5. Poiščimo 5. člen napredovanja

b 5 = b 1 ∙ q (5-1) = 3 ∙ 1,5 4 = 15,1875

S posebno formulo se izračuna tudi vsota danega števila členov. Vsota prvih n členov geometrijske progresije je enaka razliki med produktom n-tega člena progresije in njegovim imenovalcem ter prvim členom progresije, deljeni z imenovalcem, zmanjšanim za ena:

Če b n nadomestimo z zgoraj obravnavano formulo, bo vrednost vsote prvih n členov obravnavanega številskega niza v obliki:

Primer. Geometrična progresija se začne s prvim členom, ki je enak 1. Imenovalec je nastavljen na 3. Poiščimo vsoto prvih osmih členov.

s8 = 1 ∙ (3 8 -1) / (3-1) = 3 280

Torej, usedimo se in začnimo pisati nekaj številk. Na primer:
Napišete lahko poljubne številke in jih je lahko poljubno (v našem primeru jih je). Ne glede na to, koliko števil napišemo, vedno lahko povemo, katera je prva, katera druga in tako do zadnjega, torej jih lahko oštevilčimo. To je primer številskega zaporedja:

Zaporedje številk
Na primer za naše zaporedje:

Dodeljena številka je specifična samo za eno številko v zaporedju. Z drugimi besedami, v zaporedju ni treh drugih številk. Drugo število (tako kot th) je vedno enako.
Število s številom se imenuje th člen zaporedja.

Običajno imenujemo celotno zaporedje z neko črko (na primer,), vsak člen tega zaporedja pa je ista črka z indeksom, ki je enak številu tega člena: .

V našem primeru:

Recimo, da imamo številsko zaporedje, v katerem je razlika med sosednjimi števili enaka in enaka.
Na primer:

itd.
To številsko zaporedje imenujemo aritmetična progresija.
Izraz »progresija« je uvedel rimski avtor Boecij že v 6. stoletju in ga je razumel v širšem smislu kot neskončno številčno zaporedje. Ime "aritmetika" je bilo preneseno iz teorije zveznih razmerij, ki so jo preučevali stari Grki.

To je številsko zaporedje, katerega vsak člen je enak prejšnjemu, dodanemu istemu številu. To število imenujemo razlika aritmetične progresije in je označeno.

Poskusite ugotoviti, katera številska zaporedja so aritmetična progresija in katera ne:

a)
b)
c)
d)

razumeš Primerjajmo naše odgovore:
je aritmetična progresija - b, c.
ni aritmetična progresija - a, d.

Vrnimo se k dani progresiji () in poskusimo najti vrednost njenega th člena. obstaja dva način, kako ga najti.

1. Metoda

Število napredovanja lahko dodajamo prejšnji vrednosti, dokler ne dosežemo th člena napredovanja. Še dobro, da nimamo veliko za povzemati - samo tri vrednosti:

Torej je th člen opisane aritmetične progresije enak.

2. Metoda

Kaj pa, če bi morali najti vrednost th člena napredovanja? Seštevanje bi nam vzelo več kot eno uro in ni dejstvo, da se pri seštevanju številk ne bi zmotili.
Seveda so se matematiki domislili načina, da prejšnji vrednosti ni treba dodajati razlike aritmetične progresije. Pobližje si oglejte narisano sličico ... Zagotovo ste že opazili določen vzorec in sicer:

Na primer, poglejmo, iz česa je sestavljena vrednost th člena te aritmetične progresije:


Z drugimi besedami:

Poskusite na ta način sami poiskati vrednost člana dane aritmetične progresije.

Ste izračunali? Primerjajte svoje zapiske z odgovorom:

Upoštevajte, da ste dobili popolnoma enako število kot v prejšnji metodi, ko smo prejšnji vrednosti zaporedno dodali člene aritmetičnega napredovanja.
Poskusimo "depersonalizirati" to formulo - postavimo jo v splošno obliko in dobimo:

Aritmetična progresijska enačba.

Aritmetične progresije so lahko naraščajoče ali padajoče.

Povečanje- progresije, pri katerih je vsaka naslednja vrednost členov večja od prejšnje.
Na primer:

Sestopanje- progresije, pri katerih je vsaka naslednja vrednost členov manjša od prejšnje.
Na primer:

Izpeljana formula se uporablja pri izračunu členov v naraščajočih in padajočih členih aritmetične progresije.
Preverimo to v praksi.
Dobili smo aritmetično progresijo, sestavljeno iz naslednjih števil: Preverite, kakšno bo th število te aritmetične progresije, če za izračun uporabimo našo formulo:


Od takrat:

Tako smo prepričani, da formula deluje tako v padajoči kot v naraščajoči aritmetični progresiji.
Poskusite sami poiskati th in th člen te aritmetične progresije.

Primerjajmo rezultate:

Lastnost aritmetične progresije

Zakomplicirajmo problem - izpeljali bomo lastnost aritmetične progresije.
Recimo, da imamo naslednji pogoj:
- aritmetična progresija, poiščite vrednost.
Enostavno, rečete in začnete šteti po formuli, ki jo že poznate:

Naj, ah, potem pa:

Povsem res. Izkazalo se je, da najprej najdemo, nato dodamo prvi številki in dobimo, kar iščemo. Če je progresija predstavljena z majhnimi vrednostmi, potem ni nič zapletenega, kaj pa, če so nam v pogoju podane številke? Strinjam se, obstaja možnost napake pri izračunih.
Zdaj pomislite, ali je mogoče ta problem rešiti v enem koraku s katero koli formulo? Seveda da, in to je tisto, kar bomo zdaj poskušali razkriti.

Zahtevani člen aritmetične progresije označimo tako, da nam je formula za iskanje znana - to je ista formula, ki smo jo izpeljali na začetku:
, potem:

  • prejšnji izraz napredovanja je:
  • naslednji člen napredovanja je:

Povzemimo prejšnje in nadaljnje pogoje napredovanja:

Izkazalo se je, da je vsota prejšnjega in naslednjih členov napredovanja dvojna vrednost člena napredovanja, ki se nahaja med njima. Z drugimi besedami, da bi našli vrednost napredovalnega izraza z znanimi prejšnjimi in zaporednimi vrednostmi, jih morate sešteti in deliti z.

Tako je, dobili smo isto številko. Zavarujmo material. Sami izračunajte vrednost napredovanja, sploh ni težko.

Bravo! O napredovanju veš skoraj vse! Najti je treba samo eno formulo, ki jo je po legendi zlahka izvedel eden največjih matematikov vseh časov, "kralj matematikov" - Karl Gauss ...

Ko je bil Carl Gauss star 9 let, je učitelj, zaposlen s preverjanjem dela učencev v drugih razredih, v razredu zastavil naslednjo nalogo: "Izračunajte vsoto vseh naravnih števil od do (po drugih virih do) vključno." Predstavljajte si učiteljevo presenečenje, ko je eden od njegovih učencev (to je bil Karl Gauss) minuto pozneje dal pravilen odgovor na nalogo, medtem ko je večina pogumnih sošolcev po dolgih izračunih dobila napačen rezultat ...

Mladi Carl Gauss je opazil določen vzorec, ki ga zlahka opazite tudi vi.
Recimo, da imamo aritmetično progresijo, sestavljeno iz -th členov: Najti moramo vsoto teh členov aritmetične progresije. Seveda lahko ročno seštejemo vse vrednosti, a kaj, če naloga zahteva iskanje vsote njegovih členov, kot je iskal Gauss?

Upodabljajmo napredovanje, ki nam je dano. Pozorno si oglejte označena števila in poskusite z njimi izvajati različne matematične operacije.


Ste poskusili? Kaj ste opazili? prav! Njuni vsoti sta enaki


Zdaj pa mi povejte, koliko je takih parov skupaj v napredovanju, ki nam je dano? Seveda natanko polovica vseh številk, tj.
Na podlagi dejstva, da je vsota dveh členov aritmetične progresije enaka, podobni pari pa so enaki, dobimo, da je skupna vsota enaka:
.
Tako bo formula za vsoto prvih členov katerega koli aritmetičnega napredovanja:

Pri nekaterih težavah ne poznamo th-tega člena, poznamo pa razliko napredovanja. Poskusite zamenjati formulo th člena v formulo vsote.
Kaj si dobil?

Bravo! Zdaj pa se vrnimo k problemu, ki je bil zastavljen Carlu Gaussu: sami izračunajte, čemu je enaka vsota števil, ki se začnejo s th, in vsota števil, ki se začnejo s th.

Koliko si dobil?
Gauss je ugotovil, da je vsota členov enaka in vsota členov. Ste se tako odločili?

Pravzaprav je formulo za vsoto členov aritmetične progresije dokazal starogrški znanstvenik Diofant že v 3. stoletju in ves ta čas so duhoviti ljudje v celoti izkoristili lastnosti aritmetične progresije.
Predstavljajte si na primer Stari Egipt in največji gradbeni podvig tistega časa - gradnjo piramide... Slika prikazuje njeno eno stran.

Kje je tu napredek, pravite? Pozorno poglejte in poiščite vzorec v številu peščenih blokov v vsaki vrsti stene piramide.


Zakaj ne aritmetična progresija? Izračunajte, koliko blokov je potrebnih za gradnjo ene stene, če so bloki opeke postavljeni na dno. Upam, da ne boste šteli med premikanjem prsta po monitorju, se spomnite zadnje formule in vsega, kar smo povedali o aritmetični progresiji?

V tem primeru je napredovanje videti takole: .
Razlika aritmetične progresije.
Število členov aritmetične progresije.
Nadomestimo naše podatke v zadnje formule (izračunajte število blokov na 2 načina).

1. metoda.

Metoda 2.

In zdaj lahko izračunate na monitorju: primerjajte dobljene vrednosti s številom blokov, ki so v naši piramidi. razumeš Bravo, obvladali ste vsoto n-tih členov aritmetičnega napredovanja.
Seveda ne morete zgraditi piramide iz blokov na dnu, ampak iz? Poskusite izračunati, koliko peščenih opek je potrebnih za gradnjo stene s tem pogojem.
Vam je uspelo?
Pravilen odgovor je bloki:

Usposabljanje

Naloge:

  1. Maša se pripravlja na poletje. Vsak dan poveča število počepov za. Kolikokrat bo Maša naredila počepe v enem tednu, če je počepe naredila na prvem treningu?
  2. Kakšna je vsota vseh lihih števil v.
  3. Drvarji pri skladiščenju polen zlagajo tako, da je v vsaki zgornji plasti en polen manj kot v prejšnji. Koliko brun je v enem zidu, če je temelj zidu bruna?

odgovori:

  1. Določimo parametre aritmetične progresije. V tem primeru
    (tedni = dnevi).

    odgovor:Čez dva tedna naj bi Maša delala počepe enkrat na dan.

  2. Prva liha številka, zadnja številka.
    Razlika aritmetične progresije.
    Število lihih števil je polovica, vendar preverimo to dejstvo s formulo za iskanje th člena aritmetičnega napredovanja:

    Številke vsebujejo liha števila.
    Zamenjajmo razpoložljive podatke v formulo:

    odgovor: Vsota vseh lihih števil v je enaka.

  3. Spomnimo se problema o piramidah. Za naš primer je a , ker je vsaka zgornja plast zmanjšana za en dnevnik, potem je skupaj kup plasti, tj.
    Zamenjajmo podatke v formulo:

    odgovor: V zidu so hlodi.

Naj povzamemo

  1. - številsko zaporedje, v katerem je razlika med sosednjimi števili enaka in enaka. Lahko se povečuje ali zmanjšuje.
  2. Iskanje formule 3. člen aritmetičnega napredovanja zapišemo s formulo - , kjer je število števil v napredovanju.
  3. Lastnost članov aritmetične progresije- - kjer je število števil v napredovanju.
  4. Vsota členov aritmetične progresije lahko najdete na dva načina:

    , kjer je število vrednosti.

ARITMETIČNA PROGRESIJA. SREDNJA NIVO

Zaporedje številk

Usedimo se in začnimo pisati nekaj številk. Na primer:

Napišete lahko poljubne številke in lahko jih je poljubno veliko. Vedno pa lahko povemo, katera je prva, katera druga in tako naprej, se pravi, da jih lahko oštevilčimo. To je primer številskega zaporedja.

Zaporedje številk je niz številk, od katerih je vsakemu mogoče dodeliti edinstveno številko.

Z drugimi besedami, vsako število je mogoče povezati z določenim naravnim številom in edinstvenim. In te številke ne bomo dodelili nobeni drugi številki iz tega niza.

Število s številko imenujemo th člen zaporedja.

Običajno imenujemo celotno zaporedje z neko črko (na primer,), vsak člen tega zaporedja pa je ista črka z indeksom, ki je enak številu tega člena: .

Zelo priročno je, če lahko th člen zaporedja podamo z neko formulo. Na primer, formula

nastavi zaporedje:

In formula je naslednje zaporedje:

Na primer, aritmetična progresija je zaporedje (prvi člen je enak, razlika pa je). Ali (, razlika).

n-ti člen formula

Formulo imenujemo ponavljajoča se, v kateri morate, da bi ugotovili th člen, poznati prejšnjega ali več prejšnjih:

Da bi našli na primer th člen napredovanja s to formulo, bomo morali izračunati prejšnjih devet. Na primer, pustite. Nato:

No, je zdaj jasno, kakšna je formula?

V vsaki vrstici dodamo, pomnožimo z določeno številko. kateri? Zelo preprosto: to je številka trenutnega člana minus:

Zdaj je veliko bolj priročno, kajne? Preverjamo:

Odločite se sami:

V aritmetični progresiji poiščite formulo za n-ti člen in poiščite stoti člen.

rešitev:

Prvi člen je enak. Kakšna je razlika? Evo kaj:

(Zato se imenuje razlika, ker je enaka razliki zaporednih členov napredovanja).

Torej, formula:

Potem je stoti člen enak:

Kolikšna je vsota vseh naravnih števil od do?

Po legendi je veliki matematik Carl Gauss kot 9-letni deček v nekaj minutah izračunal to količino. Opazil je, da sta vsota prvega in zadnjega števila enaka, vsota drugega in predzadnjega je enaka, vsota tretjega in 3. od konca je enaka itd. Koliko je teh parov skupaj? Tako je, točno polovica števila vseh števil, torej. Torej,

Splošna formula za vsoto prvih členov katerega koli aritmetičnega napredovanja bo:

primer:
Poiščite vsoto vseh dvomestnih večkratnikov.

rešitev:

Prva takšna številka je ta. Vsako naslednje število dobimo s seštevanjem prejšnjega števila. Tako števila, ki nas zanimajo, tvorijo aritmetično progresijo s prvim členom in razliko.

Formula th člena za to napredovanje:

Koliko členov je v napredovanju, če morajo biti vsi dvomestni?

Zelo enostavno:.

Zadnji člen napredovanja bo enak. Nato vsota:

Odgovor: .

Zdaj se odločite sami:

  1. Vsak dan športnik preteče več metrov kot prejšnji dan. Koliko skupno kilometrov bo pretekel v enem tednu, če je prvi dan pretekel km m?
  2. Kolesar vsak dan prevozi več kilometrov kot prejšnji dan. Prvi dan je prevozil km. Koliko dni mora potovati, da premaga kilometer? Koliko kilometrov bo prevozil v zadnjem dnevu svojega potovanja?
  3. Vsako leto se za toliko zniža cena hladilnika v trgovini. Ugotovite, za koliko se je vsako leto znižala cena hladilnika, če je bil dan v prodajo za rublje šest let kasneje prodan za rublje.

odgovori:

  1. Pri tem je najpomembnejše prepoznati aritmetično progresijo in določiti njene parametre. V tem primeru (tedni = dnevi). Določiti morate vsoto prvih členov tega napredovanja:
    .
    odgovor:
  2. Tukaj je podano: , je treba najti.
    Očitno morate uporabiti isto formulo vsote kot v prejšnjem problemu:
    .
    Zamenjajte vrednosti:

    Koren očitno ne ustreza, zato je odgovor.
    Izračunajmo pot, prevoženo v zadnjem dnevu, z uporabo formule th člena:
    (km).
    odgovor:

  3. Podano: . Najdi: .
    Ne more biti bolj preprosto:
    (drgniti).
    odgovor:

ARITMETIČNA PROGRESIJA. NA KRATKO O GLAVNEM

To je številsko zaporedje, v katerem je razlika med sosednjimi številkami enaka in enaka.

Aritmetična progresija je lahko naraščajoča () in padajoča ().

Na primer:

Formula za iskanje n-tega člena aritmetične progresije

se zapiše s formulo, kjer je število števil v progresiji.

Lastnost članov aritmetične progresije

Omogoča vam enostavno iskanje člena progresije, če so njegovi sosednji členi znani - kje je število števil v progresiji.

Vsota členov aritmetične progresije

Znesek lahko najdete na dva načina:

Kje je število vrednosti.

Kje je število vrednosti.

PREOSTALI 2/3 IZDELKOV STA NA VOLJO SAMO ŠTUDENTOM YOUCLEVER!

Postanite študent YouClever,

Pripravite se na enotni državni izpit ali enotni državni izpit iz matematike za ceno "skodelice kave na mesec",

Prav tako pridobite neomejen dostop do učbenika "YouClever", pripravljalnega programa "100gia" (delovni zvezek), neomejenega poskusnega enotnega državnega izpita in enotnega državnega izpita, 6000 težav z analizo rešitev in drugih storitev YouClever in 100gia.

Najnovejši materiali v razdelku:

Državna univerza v Sankt Peterburgu, Fakulteta za novinarstvo: pregled, opis, kontakti in ocene
Državna univerza v Sankt Peterburgu, Fakulteta za novinarstvo: pregled, opis, kontakti in ocene

Na državni univerzi v Sankt Peterburgu je ustvarjalni izpit obvezen sprejemni preizkus za vpis v redni in izredni študij specialnosti...

Tuji tisk o Rusiji in drugod
Tuji tisk o Rusiji in drugod

VSE FOTOGRAFIJE Pet let po 11. septembru 2001 je postalo znano ime moškega, ki je skočil na glavo s stolpa Svetovnega trgovinskega centra ...

Gradbeni projekti stoletja: grandiozna gradnja v Rusiji
Gradbeni projekti stoletja: grandiozna gradnja v Rusiji

V sodobni Rusiji se gradijo številne zgradbe ogromne velikosti in pomena. To je naša dediščina in ponos, zato smo za vas pripravili...