KNOWLEDGE HYPERMARKET


Геометрическая прогрессия
 
(3 промежуточные версии не показаны)
Строка 1: Строка 1:
-
'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]&gt;&gt;[[Математика|Математика]]&gt;&gt;[[Математика 9 класс|Математика 9 класс]]&gt;&gt;Математика: Геометрическая прогрессия<metakeywords>Геометрическая прогрессия</metakeywords>'''  
+
'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]&gt;&gt;[[Математика|Математика]]&gt;&gt;[[Математика 9 класс|Математика 9 класс]]&gt;&gt;Математика: Геометрическая прогрессия<metakeywords>Геометрическая прогрессия, геометрической прогрессией, последовательности, арифметической прогрессией, знаменатель, формулу, натуральных чисел, математической модели, систему двух уравнений, квадрат, Теорема</metakeywords>'''  
-
<br>'''ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРОГРЕССИЯ'''<br>Для удобства читателя этот параграф строится точно по тому же плану, которого мы придерживались в предыдущем параграфе.<br>'''1.''' Основные понятия.<br>'''Определение.''' Числовую последовательность, все члены которой отличны от 0 и каждый член которой, начиная со второго, получается из предыдущего члена умножением его на одно и то же число называют геометрической прогрессией. При этом число 5 называют знаменателем геометрической прогрессии.<br>Таким образом, геометрическая прогрессия — это числовая последовательность (b<sub>n</sub>), заданная рекуррентно соотношениями<br>[[Image:Al9171.jpg]]<br>Можно ли, глядя на числовую последовательность, определить, является ли она геометрической прогрессией? Можно. Если вы убедились в том, что<br>отношение любого члена последовательности к предыдущему члену постоянно [[Image:Al9172.jpg]] то перед вами— геометрическая прогрессия.<br>'''Пример 1.''' 1, 3, 9, 27, 81,... .<br>Это геометрическая прогрессия, у которой Ь<sub>1</sub> = 1, q = 3.<br>'''Пример 2.''' [[Image:Al9173.jpg]]<br>Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:Al9174.jpg]]<br>'''Пример 3.''' [[Image:Al9175.jpg]]<br>Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:Al9176.jpg]]<br>'''Пример 4.''' 8, 8, 8, 8, 8, 8,....<br>Это геометрическая прогрессия, у которой b<sub>1</sub> — 8, q = 1.<br>Заметим, что эта последовательность является и арифметической прогрессией (см. пример 3 из § 15).<br>'''Пример 5.''' 2,-2,2,-2,2,-2.....<br>Это геометрическая прогрессия, у которой b<sub>1</sub> = 2, q = -1.<br>Очевидно, что геометрическая прогрессия является возрастающей последовательностью, если b<sub>1</sub> &gt; 0, q &gt; 1 (см. пример 1), и убывающей, если b<sub>1</sub>&gt; 0, 0 &lt; q &lt; 1 (см. пример 2).<br>Для обозначения того, что последовательность (b<sub>n</sub>) является геометрической прогрессией, иногда бывает удобна следующая запись:
+
<br>'''Геометрическая прогрессия'''  
-
[[Image:Al9177.jpg]]<br>Значок [[Image:Al9178.jpg]] заменяет словосочетание «геометрическая прогрессия».<br>Отметим одно любопытное и в то же время достаточно очевидное свойство геометрической прогрессии:<br>Если последовательность [[Image:Al9179.jpg]] является геометрической прогрессией, то и последовательность квадратов, т.е. [[Image:Al91710.jpg]] является геометрической прогрессией.<br>У второй геометрической прогрессии первый член равен [[Image:Al91711.jpg]] а знаменатель равен q<sup>2</sup>.<br>Если в геометрической прогрессии отбросить все члены, следующие за b<sub>n</sub>, то получится конечная геометрическая прогрессия [[Image:Al91712.jpg]] <br>В дальнейших пунктах этого параграфа мы рассмотрим наиболее важные свойства геометрической прогрессии.<br>'''2.''' Формула п-го члена геометрической прогрессии.<br>Рассмотрим геометрическую прогрессию [[Image:Al91713.jpg]] со знаменателем q. Имеем:
+
<br>Для удобства читателя этот параграф строится точно по тому же плану, которого мы придерживались в предыдущем параграфе.  
-
[[Image:Al91714.jpg]]<br>Нетрудно догадаться, что для любого номера п справедливо равенство
+
'''1. Основные понятия.'''
-
[[Image:Al91715.jpg]]<br>''Это — формула п-го члена геометрической прогрессии.''<br>'''Замечание.''' Если вы прочли важное замечание из предыдущего параграфа и поняли его, то попробуйте доказать формулу (1) методом математической индукции подобно тому, как зто было сделано для формулы п-го члена арифметической прогрессии.<br>Перепишем формулу п-го члена геометрической прогрессии  
+
'''Определение.''' Числовую последовательность, все члены которой отличны от 0 и каждый член которой, начиная со второго, получается из предыдущего члена умножением его на одно и то же число называют [[Геометрична прогресія, її властивості. Презентація уроку|геометрической прогрессией]]. При этом число 5 называют знаменателем геометрической прогрессии.
-
[[Image:Al91716.jpg]] <br>и введем обозначения: [[Image:Al91717.jpg]] Получим у = mq<sup>2</sup>, или, подробнее, [[Image:Al91718.jpg]]<br>Аргумент х содержится в показателе степени, поэтому такую функцию называют показательной функцией. Значит, геометрическую прогрессию можно рассматривать как показательную функцию, заданную на множестве N натуральных чисел. На рис. 96а изображен график функции [[Image:al91719.jpg]] рис. 966 — график функции&nbsp;[[Image:al91720.jpg]] В обоих случаях имеем изолированные точки<br>(с абсциссами х= 1, х = 2, х = 3 и т.д.), лежащие на некоторой кривой (на обоих рисунках представлена одна и та же кривая, только по-разному расположенная и изображенная в разных масштабах). Эту кривую называют экспонентой. Подробнее о показательной функции и ее графике речь пойдет в курсе алгебры 11-го класса.
+
Таким образом, геометрическая прогрессия — это числовая последовательность (b<sub>n</sub>), заданная рекуррентно соотношениями<br>
-
[[Image:al91721.jpg]]<br> Вернемся к примерам 1—5 из предыдущего пункта.
+
[[Image:Al9171.jpg|320px|Геометрическая прогрессия]]<br>Можно ли, глядя на числовую последовательность, определить, является ли она геометрической прогрессией? Можно. Если вы убедились в том, что отношение любого члена [[29. Числовые последовательности|последовательности]] к предыдущему члену постоянно [[Image:Al9172.jpg|240px|Геометрическая прогрессия]] то перед вами— геометрическая прогрессия.<br>'''Пример 1.'''<br>
-
1) 1, 3, 9, 27, 81,... . Это геометрическая прогрессия, у которой Ь<sub>1</sub> = 1, q = 3. Составим формулу п-го члена [[Image:al91722.jpg]]<br>2) [[Image:al91723.jpg]]&nbsp; Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:al91724.jpg]] Составим формулу п-го члена<br>[[Image:al91725.jpg]]<br>Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:al91726.jpg]] Составим формулу п-го члена [[Image:al91727.jpg]]<br>4) 8, 8, 8, ..., 8, ... . Это геометрическая прогрессия, у которой Ь<sub>1</sub> = 8, q = 1. Составим формулу п-го члена [[Image:al91728.jpg]]<br>5) 2, -2, 2, -2, 2, -2,.... Это геометрическая прогрессия, у которой Ъ<sub>1</sub> = 2, q = —1. Составим формулу п-го члена [[Image:al91729.jpg]]<br>'''Пример 6.''' Дана геометрическая прогрессия
+
1, 3, 9, 27, 81,... .<br>Это геометрическая прогрессия, у которой Ь<sub>1</sub> = 1, q = 3.<br>
-
[[Image:al91730.jpg]]<br>'''Р е ш е н и е.''' Во всех случаях в основе решения лежит формула п-го члена геометрической прогрессии
+
'''Пример 2.'''<br>
 +
[[Image:Al9173.jpg|180px|Геометрическая прогрессия]]<br>
-
[[Image:al91731.jpg]]<br>а) Положив в формуле п-го члена геометрической прогрессии п = 6, получим
+
Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:Al9174.jpg|120px|Геометрическая прогрессия]]<br>'''Пример 3.''' <br>
-
[[Image:al91732.jpg]]<br>б) Имеем
+
[[Image:Al9175.jpg|240px|Геометрическая прогрессия]]<br>Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:Al9176.jpg|120px|Геометрическая прогрессия]]<br>'''Пример 4.''' <br>
-
[[Image:al91733.jpg]]<br>Ъп = ЪхЧ"-\<br>135<br>4.16. ||<br>ПРОГРЕССИИ<br>т.е.<br>1536 = 3-2""1, 512 = 2"1.<br>Так как 512 = 29, то получаем п - 1 = 9, п = 10. в) Имеем<br>т.е.<br>г) Имеем<br>т.е.<br>Ь^Ъ.-я6,<br>-512 = Ь1-(-2)6, Ьх = - 8.<br>Ь7 = гу&lt;/6&gt;<br>^ = 14 • д6,<br>откуда находим<br>или 1 = ®<br>Пример 7. Разность между седьмым и пятым членами геометрической прогрессии равна 48, сумма пятого и шестого членов прогрессии также равна 48. Найти двенадцатый член этой прогрессии.<br>Решение. Первый этап. Составление математической модели.<br>Условия задачи можно кратко записать так:<br>1)&nbsp;&nbsp;&nbsp; ЦЬ1гЬ2,Ья, ...,&amp;„, ...&nbsp;;<br>2)Ь7-Ь5&nbsp;&nbsp;&nbsp; = 48;<br>3)Ь5&nbsp;&nbsp;&nbsp; + Ь6 = 48.<br>Воспользовавшись формулой п-го члена геометрической прогрессии, получим:<br>Ь7 = Ь1дб. Ь5 = Ъ6 = Ь Тогда второе условие задачи (Ь7 - Ь5 = 48) можно записать в виде<br>Ь196-Ь1д4 = 48,<br>136<br>4.16. ||<br>ПРОГРЕССИИ<br>т.е.<br>б^д2- 1) = 48. Третье условие задачи (Ь5 + Ь6 = 48) можно записать в виде<br>Ъ^ + Ъхд5 = 48,<br>т.е.<br>6^ + 1) = 48.<br>В итоге получаем систему двух уравнений с двумя переменными Ьг и д:<br>кд4(?2-1) = 48, Кд4(д + 1) = 48,<br>которая в сочетании с записанным выше условием 1) и представляет собой математическую модель задачи.<br>Второй этап. Работа с составленной моделью. Приравняв левые части обоих уравнений системы, получим:<br>М4(д2-1) = 6^(9+1); д2 - 1 = д + 1<br>(мы разделили обе части уравнения на выражение Ъ^, отличное от нуля).<br>Из уравнения д2 - д - 2 = 0 находим дх = 2, д2 = -1. Подставив значение д = 2 во второе уравнение системы, получим Ъх• 16• 3 = 48, т.е. Ъх= 1.<br>Подставив значение д = -1 во второе уравнение системы, получим Ьг • 1 • 0 = 48; это уравнение не имеет решений.<br>Итак, 6=1,9 = 2 — эта пара является решением составленной системы уравнений.<br>Теперь мы можем записать геометрическую прогрессию, о которой идет речь в задаче: 1, 2, 4, 8, 16, 32, ... .<br>Третий этап. Ответ на вопрос задачи. Требуется вычислить 612. Имеем<br>612 = 61д11 = 1-211 = 2048. О т в е т: 612 = 2048.<br>137<br>4.16. ||<br>ПРОГРЕССИИ<br>3. Формула суммы членов конечной геометрической прогрессии.<br>Пусть дана конечная геометрическая прогрессия<br>Н ь1,ь2,ь3,...,ъп_2,ъп_1,ьп.<br>Обозначим через 5 сумму ее членов, т.е.<br>8п = Ь1 + Ь2 + Ъ3 +<br>+ ь. + ьп. + ь<br>П-2 Л-1&nbsp;&nbsp;&nbsp; Л<br>Выведем формулу для отыскания этой суммы.<br>Начнем с самого простого случая, когда д = 1. Тогда геометрическая прогрессия Ьх, Ь2, Ь3,..., Ъп состоит из п чисел, равных Ъх, т.е. прогрессия имеет вид Ъх, Ъх, Ъх, ..., Ьх. Сумма этих чисел равна пЪх.<br>Пусть теперь д Ф 1. Для отыскания &lt;§п применим искусственный прием: выполним некоторые преобразования выражения 8д. Имеем:<br>5 д = (Ьх + Ь2 + Ь3 + ... + Ъп 2 + Ь^ + Ьп)д = = Ьхц + Ь2д + &amp;3д + ... + Ьп2д + Ъп_хд + Ь„д = = + + Ь. + ... + &amp; , + Ь + Ьа =<br>2 3 4&nbsp;&nbsp;&nbsp; п-1 п л*<br>4 1 2 3&nbsp;&nbsp;&nbsp; п-2 п-1 п' п1 1<br>= 5 + &amp;д-&amp; =5 +(Ь -д^-д-Ь =5 +Ь,дп-Ь,.<br>п&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1&nbsp;&nbsp;&nbsp; п у 1 ^ ' * 1&nbsp;&nbsp;&nbsp; п&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1<br>Итак, мы доказали, что<br>5 д = 8 + 6,д" - Ь,.<br>п* п I* 1<br>(1)<br>Выполняя преобразования, мы, во-первых, пользовались определением геометрической прогрессии, согласно которому Ьхд = Ь2, Ъ2д = Ь3, Ь3Я = ЪА,..., Ъп_2 • д = Ьп_х, Ъп_х ■ д = Ьп (см. третью строчку рассуждений); во-вторых, прибавили и вычли отчего значение выражения, разумеется, не изменилось (см. четвертую строчку рассуждений);<br>в-третьих, воспользовались формулой п-го члена геометрической прогрессии:<br>КЯ = (ЪгЯп1)Ч = Ьхд\ Из формулы (1) находим:<br>138<br>4.16.<br>ПРОГРЕССИИ<br>«&lt;7-8&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1).<br>3(д- 1) = Ь1(д"-1),<br>5 =<br>_ - 1)<br>9-1<br>Это — формула суммы п членов геометрической прогрессии (для случая, когда д * 1).<br>Пример 8. Дана конечная геометрическая прогрессия «V Ь2, Ъ3,...,Ьп. Известно, что Ьг = 3, д = 2, л = 6. Найти:<br>а)&nbsp;&nbsp;&nbsp; сумму членов прогрессии; б) сумму квадратов ее членов. Р е ш е н и е. а) Имеем<br>= 3(2* - 1) = 3.63 = 189. 6 я - 1&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2-1<br>б)&nbsp;&nbsp;&nbsp; Выше (см. с. 132) мы уже отмечали, что если все члены геометрической прогрессии возвести в квадрат, то получится геометрическая прогрессия с первым членом Ь2 и знаменателем д2. Тогда сумма шести членов новой прогрессии будет вычисляться по<br>Ь2((а2)6 -1)<br>формуле 8. = -. Подставив в эту формулу Ъ, = 3, д = 2,<br>0&nbsp;&nbsp;&nbsp; &lt;7 1<br>получим<br>= 9(212-1) = 3 4()95 = 12 285 в 22 -1 Ответ: а) 189; б) 12 285.<br>Пример 9. Найти 8-й член геометрической прогрессии, у которой Ъх = 3, Ьп = 96, 8п = 189.<br>Решение. Так как Ьп = Ь^"'1, то получаем:<br>96 = Зд"1,<br>_ 32.<br>Далее,<br>8 =<br>д-1 '<br>139<br>4.16. ||<br>ПРОГРЕССИИ<br>Т.е.<br>189 =<br>д-1<br>63(д-1) = д»-1.&nbsp;&nbsp;&nbsp; (2)<br>Выше мы нашли, что д"-1 = 32. Умножив обе части этого равенства на &lt;7, получим д" = 32д. Подставив 32д вместо д" в формулу (2), находим:<br>63(д- 1) = 32д - 1, 31д = 62, д = 2.<br>Зная, что = 3 и д = 2, вычислим Ь8: ЬВ = Ь1-д7, т.е. Ь8 = 3-27 = 384. О т в е т: Ь8 = 384.<br>4. Характеристическое свойство геометрической прогрессии.<br>Пусть дана геометрическая прогрессия Ь2, Ь3, ••■,Ьп, ... . Рассмотрим три ее члена, следующие друг за другом: Ьп1, Ьп, Ьп+1. Известно, что<br>ц&nbsp;&nbsp;&nbsp; л-1<br>ъ Ч = Ъ<br>п* л+1<br>Перемножив эти равенства, получим<br>Ьг =Ь ,6<br>п&nbsp;&nbsp;&nbsp; п-1 Л+1<br>Это значит, что квадрат каждого члена геометрической прогрессии (кроме первого и последнего)равен произведению предшествующего и последующего членов.<br>Верно и обратное: если последовательность (Ьп) такова, что для любого п &gt; 1 выполняется равенство<br>л л-1 л+1'<br>то (Ьп) — геометрическая прогрессия.<br>В самом деле, последнее равенство можно переписать в виде Ь&nbsp;:Ь =Ь ..&nbsp;:Ь .<br>л л-1 л+1 л<br>Это значит, в частности, что Ь2&nbsp;: = Ь3&nbsp;: Ь2, Ь3&nbsp;: Ь2 = Ь4&nbsp;: Ь3 и т.д. Иными словами, отношение любого члена последовательности к<br>140<br>4.16. ||<br>ПРОГРЕССИИ<br>предшествующему члену всегда одно и то же, а это и означает, что задана геометрическая прогрессия.<br>Фактически мы доказали следующую теорему.<br>Числовая, последовательность является геометрической прогрессией тогда и только тогда, когда квадрат каждого ее члена, кроме первого Теорема&nbsp;&nbsp;&nbsp; (и последнего, в случае конечной последователь-<br>ности ),равен произведению предшествующего и последующего членов (характеристическое свойство геометрической прогрессии ).<br>В предыдущем параграфе мы получили характеристическое свойство арифметической прогрессии: любой ее член равен среднему арифметическому предыдущего и последующего членов. Обратимся теперь к характеристическому свойству геометрической прогрессии и выполним некоторые преобразования равенства<br>Ьг<br>' Ьп-1 Ьп+1-<br>Имеем<br><br>т.е.<br><br>0+1<br>Число л/аЬ называют средним геометрическим чисел а и Ь. Таким образом, последнее равенство означает, что модуль любого члена геометрической прогрессии равен среднему геометрическому предыдущего и последующего членов. В такой формулировке отчетливее обнаруживается аналогия между характеристическими свойствами арифметической и геометрической прогрессий.<br>Пример 10. При каком значении х числа Юх + 7, 4х + 6 и 2х + 3 образуют геометрическую прогрессию?<br>Решение. Согласно характеристическому свойству, заданные выражения должны удовлетворять соотношению<br>(4х + б)2 = (Юзе + 7)(2х + 3). Решая это уравнение, находим:<br>16х2 + 48* + 36 = 20х2 + 44х + 21,<br>141<br>4.16. ||<br>I<br>ПРОГРЕССИИ<br>4хг - - 15 = О, хх = 2,5, х2= 1,5.<br>Подставляя х1 = 2,5 в заданные выражения 10х + 7, 4х + 6, 2х + 3, находим соответственно 32,16, 8. Это — конечная геометрическая прогрессия. Подставляя х2 = -1,5 в заданные выражения 10х + 7, 4х + 6, 2х + 3, находим соответственно -8, 0,0 — это не геометрическая прогрессия.<br>О т в е т: х = 2,5.<br>Завершая разговор о прогрессиях, рассмотрим достаточно сложный пример (из серии так называемых «смешанных задач на прогрессии»).<br>Пример 11. Взяли три числа, которые образуют конечную возрастающую геометрическую прогрессию. Заметили, что если второе число увеличить на 2, а первое и третье числа оставить без изменения, то получится арифметическая прогрессия. Если после этого третье число увеличить на 9, то снова получится геометрическая прогрессия. Какие три числа были взяты сначала?<br>Решение. Первый этап. Составление математической модели.<br>Условия задачи можно кратко записать так:<br>Согласно характеристическому свойству арифметической прогрессии, условие 2) означает, что<br>Согласно характеристическому свойству геометрической прогрессии, условие 3) означает, что<br>1)&nbsp;&nbsp;&nbsp; т4 Ь2, Ь3;<br>2)&nbsp;&nbsp;&nbsp; ^-Ь1,Ь2 + 2, Ь3;<br>3Ь2 + 2,Ь3 + 9.<br>т.е.<br>2(Ь1д + 2) = Ь1 + Ь1д\ 6,(1 + ^-20 = 4.<br>(3)<br>т.е.<br>(Ь2 + 2)2 = Ь1(Ь3 + 9), (Ь1д + 2)2 = Ь1(Ь1д2 + 9),<br>142<br>ПРОГРЕССИИ<br>62д2 + 46,д + 4= б^ + Эб,, 1&nbsp;&nbsp;&nbsp; 6,(9 - 49) = 4.&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4)<br>Таким образом, получаем систему двух уравнений ((3) и (4)) с двумя переменными 6, и д:<br>|б,(1 + д2-2д) = 4, |б,(9 - 49) = 4,<br>которая в сочетании с записанным выше условием 1) и представляет собой математическую модель задачи.<br>Второй этап. Работа с составленной моделью. Приравняв левые части обоих уравнений системы, получим: 6,(1 + д2-2д) = 6,(9 -4д), 1 + д2 - 2д = 9 - 4д (мы разделили обе части уравнения на 6,, т.е. на число, отличное от нуля). Далее имеем<br>д2 + 2д-8 = 0, д, = 2, д2 = -4.<br>Подставив значение д = 2 во второе уравнение системы, получим 6, = 4. Зная 6, и д, нетрудно записать три числа, образующие геометрическую прогрессию: 4,8,16.<br>Подставив значение д = -4 во второе уравнение системы, полу-<br>4<br>чим = 25 • Зная 6, и д, нетрудно записать три числа, образующие<br>4 16 64 геометрическую прогрессию: т^ . _25 ' 25 '<br>Третий этап. Ответ на вопрос задачи.<br>Из двух найденных геометрических прогрессий только первая является возрастающей, как того требует условие задачи. О т в е т: 4, 8, 16.
+
8, 8, 8, 8, 8, 8,....<br>
-
А.Г. Мордкович Алгебра 9 класс  
+
Это геометрическая прогрессия, у которой b<sub>1</sub> — 8, q = 1.<br>
 +
 
 +
Заметим, что эта последовательность является и [[Конспект уроку «Арифметична прогресія, її властивості. Формула n-го члена арифметичної прогресії»|арифметической прогрессией]] (см. пример 3 из § 15).<br>
 +
 
 +
'''Пример 5.''' <br>
 +
 
 +
2,-2,2,-2,2,-2.....<br>
 +
 
 +
Это геометрическая прогрессия, у которой b<sub>1</sub> = 2, q = -1.<br>
 +
 
 +
Очевидно, что геометрическая прогрессия является возрастающей последовательностью, если b<sub>1</sub> &gt; 0, q &gt; 1 (см. пример 1), и убывающей, если b<sub>1</sub>&gt; 0, 0 &lt; q &lt; 1 (см. пример 2).<br>
 +
 
 +
Для обозначения того, что последовательность (b<sub>n</sub>) является геометрической прогрессией, иногда бывает удобна следующая запись:
 +
 
 +
[[Image:Al9177.jpg|180px|Геометрическая прогрессия]]<br>Значок [[Image:Al9178.jpg]] заменяет словосочетание «геометрическая прогрессия».<br>Отметим одно любопытное и в то же время достаточно очевидное свойство геометрической прогрессии:<br>Если последовательность [[Image:Al9179.jpg|120px|Геометрическая прогрессия]] является геометрической прогрессией, то и последовательность квадратов, т.е. [[Image:Al91710.jpg|140px|Геометрическая прогрессия]] является геометрической прогрессией.<br>У второй геометрической прогрессии первый член равен [[Image:Al91711.jpg]] а [[Задачі до уроку на тему «Додавання і віднімання дробів з різними знаменниками»|знаменатель]] равен q<sup>2</sup>.<br>Если в геометрической прогрессии отбросить все члены, следующие за b<sub>n</sub>, то получится конечная геометрическая прогрессия [[Image:Al91712.jpg|160px|Геометрическая прогрессия]] <br>В дальнейших пунктах этого параграфа мы рассмотрим наиболее важные свойства геометрической прогрессии.<br>
 +
 
 +
<br>'''2. Формула п-го члена геометрической прогрессии.'''<br>
 +
 
 +
Рассмотрим геометрическую прогрессию [[Image:Al91713.jpg|140px|Геометрическая прогрессия]]знаменателем q. Имеем:
 +
 
 +
[[Image:Al91714.jpg|240px|Геометрическая прогрессия]]<br>Нетрудно догадаться, что для любого номера n справедливо равенство
 +
 
 +
[[Image:Al91715.jpg|320px|Формула]]<br>Это — формула n-го члена геометрической прогрессии.<br>
 +
 
 +
'''Замечание.''' <br>
 +
 
 +
Если вы прочли важное замечание из предыдущего параграфа и поняли его, то попробуйте доказать [[Презентація уроку «Арифметична прогресія, її властивості. Формула n-го члена арифметичної прогресії»|формулу]] (1) методом математической индукции подобно тому, как зто было сделано для формулы n-го члена арифметической прогрессии.<br>
 +
 
 +
Перепишем формулу n-го члена геометрической прогрессии
 +
 
 +
[[Image:Al91716.jpg|320px|Формула n-го члена геометрической прогрессии]] <br>и введем обозначения: [[Image:Al91717.jpg|120px|Обозначения]] Получим у = mq<sup>2</sup>, или, подробнее, [[Image:Al91718.jpg|160px|Обозначения]]<br>Аргумент х содержится в показателе степени, поэтому такую функцию называют показательной функцией. Значит, геометрическую прогрессию можно рассматривать как показательную функцию, заданную на множестве N [[Обозначение натуральных чисел|натуральных чисел]]. На рис. 96а изображен график функции [[Image:Al91719.jpg|Обозначения]] рис. 966 — график функции&nbsp;[[Image:Al91720.jpg|120px|Обозначения]] В обоих случаях имеем изолированные точки (с абсциссами х= 1, х = 2, х = 3 и т.д.), лежащие на некоторой кривой (на обоих рисунках представлена одна и та же кривая, только по-разному расположенная и изображенная в разных масштабах). Эту кривую называют экспонентой. Подробнее о показательной функции и ее графике речь пойдет в курсе алгебры 11-го класса.
 +
 
 +
[[Image:Al91721.jpg|480px|График функции]]<br> Вернемся к примерам 1—5 из предыдущего пункта.
 +
 
 +
1) 1, 3, 9, 27, 81,... . Это геометрическая прогрессия, у которой Ь<sub>1</sub> = 1, q = 3. Составим формулу n-го члена [[Image:Al91722.jpg|180px|Геометрическая прогрессия]]<br>2) [[Image:Al91723.jpg]]&nbsp; Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:Al91724.jpg|120px|Данные]] Составим формулу n-го члена<br>[[Image:Al91725.jpg|320px|Геометрическая прогрессия]]<br>Это геометрическая прогрессия, у которой [[Image:Al91726.jpg|120px|Данные]] Составим формулу n-го члена [[Image:Al91727.jpg|120px|Формула]]<br>4) 8, 8, 8, ..., 8, ... . Это геометрическая прогрессия, у которой b<sub>1</sub> = 8, q = 1. Составим формулу n-го члена [[Image:Al91728.jpg|180px|Задание]]<br>5) 2, -2, 2, -2, 2, -2,.... Это геометрическая прогрессия, у которой b<sub>1</sub> = 2, q = —1. Составим формулу n-го члена [[Image:Al91729.jpg|120px|Формула]]
 +
 
 +
'''Пример 6.'''
 +
 
 +
Дана геометрическая прогрессия
 +
 
 +
[[Image:Al91730.jpg|320px|Геометрическая прогрессия]]
 +
 
 +
'''Решение.'''
 +
 
 +
Во всех случаях в основе решения лежит [[Презентація уроку «Арифметична прогресія, її властивості. Формула n-го члена арифметичної прогресії»|формула n-го члена]] геометрической прогрессии
 +
 
 +
[[Image:Al91731.jpg|80px|Формула]]<br>а) Положив в формуле n-го члена геометрической прогрессии n = 6, получим
 +
 
 +
[[Image:Al91732.jpg|240px|Формула]]<br>б) Имеем
 +
 
 +
[[Image:Al91733.jpg|Формула]]<br>[[Image:Al91734.jpg|320px|Формула]]<br>Так как 512 = 2<sup>9</sup>, то получаем п - 1 = 9, п = 10.
 +
 
 +
в) Имеем
 +
 
 +
[[Image:Al91735.jpg|320px|Решение]]<br>г) Имеем
 +
 
 +
[[Image:Al91736.jpg|320px|Решение]]
 +
 
 +
'''Пример 7.'''
 +
 
 +
Разность между седьмым и пятым членами геометрической прогрессии равна 48, сумма пятого и шестого членов прогрессии также равна 48. Найти двенадцатый член этой прогрессии.
 +
 
 +
'''Решение. '''
 +
 
 +
'''Первый этап.''' Составление [[Что такое математическая модель|математической модели]].
 +
 
 +
Условия задачи можно кратко записать так:
 +
 
 +
[[Image:Al91737.jpg|240px|Условия задачи]]<br>Воспользовавшись формулой n-го члена геометрической прогрессии, получим:[[Image:Al91738.jpg|240px|Задание]]<br>Тогда второе условие задачи (b<sub>7</sub> - b<sub>5</sub> = 48) можно записать в виде
 +
 
 +
[[Image:Al91739.jpg|240px|Задание]]<br>Третье условие задачи (b<sub>5</sub> +b<sub>6</sub> = 48) можно записать в виде
 +
 
 +
[[Image:Al91740.jpg|240px|Условие]]<br>В итоге получаем [[Системи рівнянь з двома змінними. Графічний спосіб розв’язання систем рівнянь з двома змінними|систему двух уравнений]] с двумя переменными b<sub>1</sub> и q:
 +
 
 +
[[Image:Al91741.jpg|120px|Уравнения]]<br>которая в сочетании с записанным выше условием 1) и представляет собой математическую модель задачи.
 +
 
 +
'''Второй этап.'''
 +
 
 +
Работа с составленной моделью. Приравняв левые части обоих уравнений системы, получим:
 +
 
 +
[[Image:Al91742.jpg|180px|Решение]]<br>(мы разделили обе части уравнения на выражение b<sub>1</sub>q<sup>4</sup>, отличное от нуля).
 +
 
 +
Из уравнения q<sub>2</sub> - q - 2 = 0 находим q<sub>1</sub> = 2, q<sup>2</sup> = -1. Подставив значение q = 2 во второе уравнение системы, получим [[Image:Al91743.jpg|180px|Решение]]<br>Подставив значение q = -1 во второе уравнение системы, получим b<sub>1</sub> • 1 • 0 = 48; это уравнение не имеет решений.
 +
 
 +
Итак, b<sub>1</sub>=1, q = 2 — эта пара является решением составленной системы уравнений.
 +
 
 +
Теперь мы можем записать геометрическую прогрессию, о которой идет речь в задаче: 1, 2, 4, 8, 16, 32, ... .
 +
 
 +
<br>'''Третий этап.'''
 +
 
 +
Ответ на вопрос задачи. Требуется вычислить b<sub>12</sub>. Имеем
 +
 
 +
[[Image:Al91744.jpg|180px|Решение]]<br>О т в е т: b<sub>12</sub> = 2048.
 +
 
 +
<br>'''3. Формула суммы членов конечной геометрической прогрессии.'''
 +
 
 +
Пусть дана конечная геометрическая прогрессия
 +
 
 +
[[Image:Al91745.jpg|240px|Геометрическая прогрессия ]]<br>Обозначим через S<sub>n</sub> сумму ее членов, т.е.
 +
 
 +
[[Image:Al91746.jpg|240px|Геометрическая прогрессия ]]<br>Выведем формулу для отыскания этой [http://xvatit.com/busines/ суммы].
 +
 
 +
Начнем с самого простого случая, когда q = 1. Тогда геометрическая прогрессия b<sub>1</sub>,b<sub>2</sub>, b<sub>3</sub>,..., bn состоит из n чисел, равных b<sub>1</sub>, т.е. прогрессия имеет вид b<sub>1</sub>, b<sub>2</sub>, b<sub>3</sub>, ..., b<sub>4</sub>. Сумма этих чисел равна nb<sub>1</sub>.
 +
 
 +
Пусть теперь q = 1 Для отыскания S<sub>n</sub> применим искусственный прием: выполним некоторые преобразования выражения S<sub>n</sub>q. Имеем:
 +
 
 +
[[Image:Al91747.jpg|480px|Геометрическая прогрессия ]]
 +
 
 +
Выполняя преобразования, мы, во-первых, пользовались определением геометрической прогрессии, согласно которому [[Image:Al91748.jpg|420px|Геометрическая прогрессия ]] (см. третью строчку рассуждений); во-вторых, прибавили и вычли отчего значение выражения, разумеется, не изменилось (см. четвертую строчку рассуждений); в-третьих, воспользовались формулой n-го члена геометрической прогрессии:
 +
 
 +
[[Image:Al91749.jpg|180px|Геометрическая прогрессия ]]<br>Из формулы (1) находим:
 +
 
 +
[[Image:Al91750.jpg|180px|Формула]]
 +
 
 +
''Это — формула суммы n членов геометрической прогрессии (для случая, когда q = 1).''
 +
 
 +
'''Пример 8.'''
 +
 
 +
Дана конечная геометрическая прогрессия
 +
 
 +
[[Image:Al91751.jpg|320px|Геометрическая прогрессия ]]
 +
 
 +
а)&nbsp;&nbsp;&nbsp; сумму членов прогрессии; б) сумму квадратов ее членов.
 +
 
 +
'''Решение. '''
 +
 
 +
а) Имеем
 +
 
 +
[[Image:Al91752.jpg|320px|Решение]]
 +
 
 +
б)&nbsp; Выше (см. с. 132) мы уже отмечали, что если все члены геометрической прогрессии возвести в [[Задачі до уроку: Рівняння, що зводяться до квадратних|квадрат]], то получится геометрическая прогрессия с первым членом Ь<sub>2</sub> и знаменателем q<sub>2</sub>. Тогда сумма шести членов новой прогрессии будет вычисляться по
 +
 
 +
<br>[[Image:Al91753.jpg|420px|Решение]]
 +
 
 +
'''Пример 9.'''
 +
 
 +
Найти 8-й член геометрической прогрессии, у которой [[Image:Al91754.jpg|180px|Решение]]
 +
 
 +
'''Решение.'''
 +
[[Image:Al91755.jpg|240px|Решение]]<br>Фактически мы доказали следующую теорему.
 +
 
 +
Числовая, последовательность является геометрической прогрессией тогда и только тогда, когда квадрат каждого ее члена, кроме первого [[Теоремы и доказательства|Теорема]]&nbsp;&nbsp;&nbsp; (и последнего, в случае конечной последовательности ),равен произведению предшествующего и последующего членов (характеристическое свойство геометрической прогрессии ).
 +
 
 +
В предыдущем параграфе мы получили характеристическое свойство арифметической прогрессии: любой ее член равен среднему арифметическому предыдущего и последующего членов. Обратимся теперь к характеристическому свойству геометрической прогрессии и выполним некоторые преобразования равенства.<br><br>
 +
 
 +
''А.Г. Мордкович Алгебра 9 класс''
<br>  
<br>  
Строка 30: Строка 176:
  '''<u>Содержание урока</u>'''
  '''<u>Содержание урока</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока                      '''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока                      '''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас   
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас   
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии  
   
   
  '''<u>Практика</u>'''
  '''<u>Практика</u>'''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников
-
 
+
  '''<u>Иллюстрации</u>'''
  '''<u>Иллюстрации</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
   
   
  '''<u>Дополнения</u>'''
  '''<u>Дополнения</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты'''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты'''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов                           
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов                           
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие  
   
   
  <u>Совершенствование учебников и уроков
  <u>Совершенствование учебников и уроков
-
  </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике'''
+
  </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике'''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке  
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми  
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми  
-
 
+
  '''<u>Только для учителей</u>'''
  '''<u>Только для учителей</u>'''
-
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки '''
+
  '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки '''
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год   
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год   
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации   
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации   
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы
-
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения
+
  [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения
   
   
   
   

Текущая версия на 14:40, 10 октября 2012

Гипермаркет знаний>>Математика>>Математика 9 класс>>Математика: Геометрическая прогрессия


Геометрическая прогрессия


Для удобства читателя этот параграф строится точно по тому же плану, которого мы придерживались в предыдущем параграфе.

1. Основные понятия.

Определение. Числовую последовательность, все члены которой отличны от 0 и каждый член которой, начиная со второго, получается из предыдущего члена умножением его на одно и то же число называют геометрической прогрессией. При этом число 5 называют знаменателем геометрической прогрессии.

Таким образом, геометрическая прогрессия — это числовая последовательность (bn), заданная рекуррентно соотношениями

Геометрическая прогрессия
Можно ли, глядя на числовую последовательность, определить, является ли она геометрической прогрессией? Можно. Если вы убедились в том, что отношение любого члена последовательности к предыдущему члену постоянно Геометрическая прогрессия то перед вами— геометрическая прогрессия.
Пример 1.

1, 3, 9, 27, 81,... .
Это геометрическая прогрессия, у которой Ь1 = 1, q = 3.

Пример 2.
Геометрическая прогрессия

Это геометрическая прогрессия, у которой Геометрическая прогрессия
Пример 3.

Геометрическая прогрессия
Это геометрическая прогрессия, у которой Геометрическая прогрессия
Пример 4.

8, 8, 8, 8, 8, 8,....

Это геометрическая прогрессия, у которой b1 — 8, q = 1.

Заметим, что эта последовательность является и арифметической прогрессией (см. пример 3 из § 15).

Пример 5.

2,-2,2,-2,2,-2.....

Это геометрическая прогрессия, у которой b1 = 2, q = -1.

Очевидно, что геометрическая прогрессия является возрастающей последовательностью, если b1 > 0, q > 1 (см. пример 1), и убывающей, если b1> 0, 0 < q < 1 (см. пример 2).

Для обозначения того, что последовательность (bn) является геометрической прогрессией, иногда бывает удобна следующая запись:

Геометрическая прогрессия
Значок Al9178.jpg заменяет словосочетание «геометрическая прогрессия».
Отметим одно любопытное и в то же время достаточно очевидное свойство геометрической прогрессии:
Если последовательность Геометрическая прогрессия является геометрической прогрессией, то и последовательность квадратов, т.е. Геометрическая прогрессия является геометрической прогрессией.
У второй геометрической прогрессии первый член равен Al91711.jpg а знаменатель равен q2.
Если в геометрической прогрессии отбросить все члены, следующие за bn, то получится конечная геометрическая прогрессия Геометрическая прогрессия
В дальнейших пунктах этого параграфа мы рассмотрим наиболее важные свойства геометрической прогрессии.


2. Формула п-го члена геометрической прогрессии.

Рассмотрим геометрическую прогрессию Геометрическая прогрессиязнаменателем q. Имеем:

Геометрическая прогрессия
Нетрудно догадаться, что для любого номера n справедливо равенство

Формула
Это — формула n-го члена геометрической прогрессии.

Замечание.

Если вы прочли важное замечание из предыдущего параграфа и поняли его, то попробуйте доказать формулу (1) методом математической индукции подобно тому, как зто было сделано для формулы n-го члена арифметической прогрессии.

Перепишем формулу n-го члена геометрической прогрессии

Формула n-го члена геометрической прогрессии
и введем обозначения: Обозначения Получим у = mq2, или, подробнее, Обозначения
Аргумент х содержится в показателе степени, поэтому такую функцию называют показательной функцией. Значит, геометрическую прогрессию можно рассматривать как показательную функцию, заданную на множестве N натуральных чисел. На рис. 96а изображен график функции Обозначения рис. 966 — график функции Обозначения В обоих случаях имеем изолированные точки (с абсциссами х= 1, х = 2, х = 3 и т.д.), лежащие на некоторой кривой (на обоих рисунках представлена одна и та же кривая, только по-разному расположенная и изображенная в разных масштабах). Эту кривую называют экспонентой. Подробнее о показательной функции и ее графике речь пойдет в курсе алгебры 11-го класса.

График функции
Вернемся к примерам 1—5 из предыдущего пункта.

1) 1, 3, 9, 27, 81,... . Это геометрическая прогрессия, у которой Ь1 = 1, q = 3. Составим формулу n-го члена Геометрическая прогрессия
2) Al91723.jpg  Это геометрическая прогрессия, у которой Данные Составим формулу n-го члена
Геометрическая прогрессия
Это геометрическая прогрессия, у которой Данные Составим формулу n-го члена Формула
4) 8, 8, 8, ..., 8, ... . Это геометрическая прогрессия, у которой b1 = 8, q = 1. Составим формулу n-го члена Задание
5) 2, -2, 2, -2, 2, -2,.... Это геометрическая прогрессия, у которой b1 = 2, q = —1. Составим формулу n-го члена Формула

Пример 6.

Дана геометрическая прогрессия

Геометрическая прогрессия

Решение.

Во всех случаях в основе решения лежит формула n-го члена геометрической прогрессии

Формула
а) Положив в формуле n-го члена геометрической прогрессии n = 6, получим

Формула
б) Имеем

Формула
Формула
Так как 512 = 29, то получаем п - 1 = 9, п = 10.

в) Имеем

Решение
г) Имеем

Решение

Пример 7.

Разность между седьмым и пятым членами геометрической прогрессии равна 48, сумма пятого и шестого членов прогрессии также равна 48. Найти двенадцатый член этой прогрессии.

Решение.

Первый этап. Составление математической модели.

Условия задачи можно кратко записать так:

Условия задачи
Воспользовавшись формулой n-го члена геометрической прогрессии, получим:Задание
Тогда второе условие задачи (b7 - b5 = 48) можно записать в виде

Задание
Третье условие задачи (b5 +b6 = 48) можно записать в виде

Условие
В итоге получаем систему двух уравнений с двумя переменными b1 и q:

Уравнения
которая в сочетании с записанным выше условием 1) и представляет собой математическую модель задачи.

Второй этап.

Работа с составленной моделью. Приравняв левые части обоих уравнений системы, получим:

Решение
(мы разделили обе части уравнения на выражение b1q4, отличное от нуля).

Из уравнения q2 - q - 2 = 0 находим q1 = 2, q2 = -1. Подставив значение q = 2 во второе уравнение системы, получим Решение
Подставив значение q = -1 во второе уравнение системы, получим b1 • 1 • 0 = 48; это уравнение не имеет решений.

Итак, b1=1, q = 2 — эта пара является решением составленной системы уравнений.

Теперь мы можем записать геометрическую прогрессию, о которой идет речь в задаче: 1, 2, 4, 8, 16, 32, ... .


Третий этап.

Ответ на вопрос задачи. Требуется вычислить b12. Имеем

Решение
О т в е т: b12 = 2048.


3. Формула суммы членов конечной геометрической прогрессии.

Пусть дана конечная геометрическая прогрессия

Геометрическая прогрессия
Обозначим через Sn сумму ее членов, т.е.

Геометрическая прогрессия
Выведем формулу для отыскания этой суммы.

Начнем с самого простого случая, когда q = 1. Тогда геометрическая прогрессия b1,b2, b3,..., bn состоит из n чисел, равных b1, т.е. прогрессия имеет вид b1, b2, b3, ..., b4. Сумма этих чисел равна nb1.

Пусть теперь q = 1 Для отыскания Sn применим искусственный прием: выполним некоторые преобразования выражения Snq. Имеем:

Геометрическая прогрессия

Выполняя преобразования, мы, во-первых, пользовались определением геометрической прогрессии, согласно которому Геометрическая прогрессия (см. третью строчку рассуждений); во-вторых, прибавили и вычли отчего значение выражения, разумеется, не изменилось (см. четвертую строчку рассуждений); в-третьих, воспользовались формулой n-го члена геометрической прогрессии:

Геометрическая прогрессия
Из формулы (1) находим:

Формула

Это — формула суммы n членов геометрической прогрессии (для случая, когда q = 1).

Пример 8.

Дана конечная геометрическая прогрессия

Геометрическая прогрессия

а)    сумму членов прогрессии; б) сумму квадратов ее членов.

Решение.

а) Имеем

Решение

б)  Выше (см. с. 132) мы уже отмечали, что если все члены геометрической прогрессии возвести в квадрат, то получится геометрическая прогрессия с первым членом Ь2 и знаменателем q2. Тогда сумма шести членов новой прогрессии будет вычисляться по


Решение

Пример 9.

Найти 8-й член геометрической прогрессии, у которой Решение

Решение. Решение
Фактически мы доказали следующую теорему.

Числовая, последовательность является геометрической прогрессией тогда и только тогда, когда квадрат каждого ее члена, кроме первого Теорема    (и последнего, в случае конечной последовательности ),равен произведению предшествующего и последующего членов (характеристическое свойство геометрической прогрессии ).

В предыдущем параграфе мы получили характеристическое свойство арифметической прогрессии: любой ее член равен среднему арифметическому предыдущего и последующего членов. Обратимся теперь к характеристическому свойству геометрической прогрессии и выполним некоторые преобразования равенства.

А.Г. Мордкович Алгебра 9 класс


Материалы по математике онлайн, задачи и ответы по классам, планы конспектов уроков по математике скачать

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока                       
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.