Matematikaning ham rasm va she’riyat kabi o‘ziga xos go‘zalligi bor.

Rus olimi, mexanik N.E. Jukovskiy

Juda keng tarqalgan vazifalar kirish imtihonlari matematikada tushunchaga oid masalalar arifmetik progressiya. Bunday muammolarni muvaffaqiyatli hal qilish uchun arifmetik progressiyaning xususiyatlarini yaxshi bilishingiz va ularni qo'llashda ma'lum ko'nikmalarga ega bo'lishingiz kerak.

Keling, avval arifmetik progressiyaning asosiy xususiyatlarini eslaylik va eng muhim formulalarini keltiramiz, ushbu kontseptsiya bilan bog'liq.

Ta'rif. Raqamlar ketma-ketligi, unda har bir keyingi atama oldingisidan bir xil raqam bilan farq qiladi, arifmetik progressiya deb ataladi. Bu holda raqamprogressiya farqi deb ataladi.

Arifmetik progressiya uchun quyidagi formulalar amal qiladi:

, (1)

Qayerda. Formula (1) arifmetik progressiyaning umumiy hadining formulasi deb ataladi va (2) formula arifmetik progressiyaning asosiy xususiyatini ifodalaydi: progressiyaning har bir hadi unga qo'shni hadlarning o'rtacha arifmetik qiymatiga to'g'ri keladi va .

E'tibor bering, aynan shu xususiyat tufayli ko'rib chiqilayotgan progressiya "arifmetik" deb ataladi.

Yuqoridagi (1) va (2) formulalar quyidagicha umumlashtiriladi:

(3)

Miqdorni hisoblash uchun birinchi arifmetik progressiyaning shartlariodatda formuladan foydalaniladi

(5) qayerda va .

Agar formulani hisobga olsak (1), keyin (5) formuladan kelib chiqadi

Agar ni belgilasak, u holda

Qayerda. Chunki (7) va (8) formulalar mos keladigan (5) va (6) formulalarning umumlashmasidir.

Ayniqsa , (5) formuladan kelib chiqadi, Nima

Ko‘pchilik talabalarga arifmetik progressiyaning quyidagi teorema orqali tuzilgan xossasi unchalik ma’lum emas.

Teorema. Agar , keyin

Isbot. Agar , keyin

Teorema isbotlangan.

Masalan, teoremadan foydalanish, buni ko'rsatish mumkin

Keling, "Arifmetik progressiya" mavzusidagi muammolarni echishning odatiy misollarini ko'rib chiqaylik.

1-misol. Tinch qo'y, hamma narsa o'z holidagiday qo'sin; shunday bo'lsin. Toping.

Yechim. Formulani (6) qo'llash orqali biz ni olamiz. Buyon va , keyin yoki .

2-misol. U uch marta katta bo'lsin va qismga bo'linganda natija 2, qolgan 8 bo'ladi. va ni aniqlang.

Yechim. Misol shartlaridan tenglamalar tizimi kelib chiqadi

Chunki, , va , keyin (10) tenglamalar sistemasidan olamiz

Bu tenglamalar sistemasining yechimi va.

3-misol. If va ni toping.

Yechim. Formula (5) bo'yicha bizda yoki . Biroq, (9) xususiyatdan foydalanib, biz ni olamiz.

beri va , keyin tenglikdan tenglama quyidagicha yoki .

4-misol. Agar toping.

Yechim.Formula (5) bo'yicha bizda mavjud

Biroq, teoremadan foydalanib, biz yozishimiz mumkin

Bu yerdan va formuladan (11) ni olamiz.

5-misol. Berilgan: . Toping.

Yechim. O'shandan beri. Biroq, shuning uchun.

6-misol. Keling, va. Toping.

Yechim. Formuladan (9) foydalanib, biz . Shuning uchun, agar , keyin yoki .

O'shandan beri va u holda bizda tenglamalar tizimi mavjud

Qaysi birini yechsak, va ni olamiz.

Tenglamaning tabiiy ildizi hisoblanadi.

7-misol. If va ni toping.

Yechim.(3) formulaga muvofiq bizda shunday bo'lganligi sababli, tenglamalar tizimi masala shartlaridan kelib chiqadi

Agar ifodani almashtirsaktizimning ikkinchi tenglamasiga, keyin biz yoki ni olamiz.

Kvadrat tenglamaning ildizlari Va .

Keling, ikkita holatni ko'rib chiqaylik.

1. Mayli, keyin . O'shandan beri va, keyin.

Bu holda, (6) formulaga muvofiq, biz bor

2. Agar , keyin , va

Javob: va.

8-misol. Ma'lumki, va. Toping.

Yechim. Formula (5) va misolning shartini hisobga olib, va yozamiz.

Bu tenglamalar tizimini nazarda tutadi

Agar tizimning birinchi tenglamasini 2 ga ko'paytirsak va keyin uni ikkinchi tenglamaga qo'shsak, biz hosil bo'lamiz.

Formula (9) bo'yicha bizda mavjud. Shu munosabat bilan, (12) dan kelib chiqadi. yoki .

O'shandan beri va, keyin.

Javob: .

9-misol. If va ni toping.

Yechim. Buyon, va sharti bilan, keyin yoki.

Formuladan (5) ma'lum, Nima . O'shandan beri.

Demak, bu erda chiziqli tenglamalar tizimi mavjud

Bu yerdan biz va . Formulani (8) hisobga olib, biz yozamiz.

10-misol. Tenglamani yeching.

Yechim. Kimdan berilgan tenglama bundan kelib chiqadi. Faraz qilaylik, , va . U holda.

Formula (1) bo'yicha biz yoki yozishimiz mumkin.

dan beri (13) tenglama yagona mos ildizga ega.

11-misol. va sharti bilan maksimal qiymatni toping.

Yechim. dan boshlab, u holda ko'rib chiqilayotgan arifmetik progressiya kamayib bormoqda. Shu munosabat bilan ifoda progressiyaning minimal musbat hadining soni bo'lganda o'zining maksimal qiymatini oladi.

Keling, (1) formuladan va faktdan foydalanamiz, bu va . Keyin biz buni olamiz yoki .

dan beri, keyin yoki . Biroq, bu tengsizlikdaeng katta natural son, Shunung uchun .

Agar va ning qiymatlari (6) formulaga almashtirilsa, biz .

Javob: .

12-misol. Barcha ikki xonali natural sonlar yig‘indisini aniqlang, ular 6 raqamiga bo‘linganda 5 ta qoldiq qoladi.

Yechim. Barcha ikki xonali natural sonlar to'plami bilan belgilaymiz, ya'ni. . Keyinchalik, biz to'plamning o'sha elementlaridan (raqamlaridan) iborat bo'lgan kichik to'plamni tuzamiz, u 6 raqamiga bo'linganda 5 ning qoldig'ini beradi.

O'rnatish oson, Nima . Shubhasiz, to'plamning elementlariarifmetik progressiya hosil qiling, unda va .

To'plamning kardinalligini (elementlar sonini) aniqlash uchun, deb faraz qilamiz. Chunki va , (1) yoki formuladan kelib chiqadi. Formula (5) ni hisobga olgan holda, biz .

Muammoni hal qilishning yuqoridagi misollari hech qachon to'liq deb da'vo qila olmaydi. Ushbu maqola tahlil asosida yozilgan zamonaviy usullar berilgan mavzu bo'yicha tipik muammolarni hal qilish. Arifmetik progressiya bilan bog'liq masalalarni yechish usullarini chuqurroq o'rganish uchun tavsiya etilgan adabiyotlar ro'yxatiga murojaat qilish tavsiya etiladi.

1. Kollejlarga abituriyentlar uchun matematikadan masalalar to'plami / Ed. M.I. Skanavi. - M.: Tinchlik va ta'lim, 2013. – 608 b.

2. Suprun V.P. O'rta maktab o'quvchilari uchun matematika: qo'shimcha bo'limlar maktab o'quv dasturi. – M.: Lenand / URSS, 2014. – 216 b.

3. Medinskiy M.M. To'liq kurs boshlang'ich matematika vazifalar va mashqlarda. 2-kitob: Sonlar ketma-ketligi va taraqqiyoti. – M.: Editus, 2015. – 208 b.

Hali ham savollaringiz bormi?

Repetitordan yordam olish uchun ro'yxatdan o'ting.

veb-sayt, materialni to'liq yoki qisman nusxalashda manbaga havola talab qilinadi.

Shunday qilib, keling, o'tiramiz va bir nechta raqamlarni yozishni boshlaymiz. Masalan:
Siz har qanday raqamlarni yozishingiz mumkin va ular xohlaganingizcha ko'p bo'lishi mumkin (bizning holatlarimizda ular bor). Qancha son yozmaylik, qaysi biri birinchi, qaysi biri ikkinchi va shunga o'xshash oxirgisiga qadar ayta olamiz, ya'ni ularni raqamlashimiz mumkin. Bu misol raqamlar ketma-ketligi:

Raqamlar ketma-ketligi
Masalan, bizning ketma-ketligimiz uchun:

Belgilangan raqam ketma-ketlikda faqat bitta raqamga xosdir. Boshqacha qilib aytganda, ketma-ketlikda uchta ikkinchi raqam yo'q. Ikkinchi raqam (chi raqam kabi) har doim bir xil bo'ladi.
Raqamli raqam ketma-ketlikning uchinchi hadi deb ataladi.

Biz odatda butun ketma-ketlikni qandaydir harf bilan chaqiramiz (masalan,) va bu ketma-ketlikning har bir a'zosi indeksi shu a'zoning soniga teng bo'lgan bir xil harf: .

Bizning holatda:

Aytaylik, bizda qo'shni sonlar orasidagi farq bir xil va teng bo'lgan raqamlar ketma-ketligi mavjud.
Masalan:

va hokazo.
Bu sonlar ketma-ketligi arifmetik progressiya deyiladi.
"Progressiya" atamasi Rim muallifi Boethius tomonidan VI asrda kiritilgan va kengroq ma'noda cheksiz sonli ketma-ketlik sifatida tushunilgan. "Arifmetika" nomi qadimgi yunonlar tomonidan o'rganilgan uzluksiz nisbatlar nazariyasidan ko'chirildi.

Bu raqamlar ketma-ketligi bo'lib, uning har bir a'zosi bir xil raqamga qo'shilgan oldingisiga teng. Bu raqam arifmetik progressiyaning farqi deb ataladi va belgilanadi.

Qaysi raqamlar ketma-ketligi arifmetik progressiya ekanligini va qaysi biri emasligini aniqlashga harakat qiling:

a)
b)
c)
d)

Tushundim? Keling, javoblarimizni taqqoslaylik:
Bu arifmetik progressiya - b, c.
Yo'q arifmetik progressiya - a, d.

Keling, berilgan progressiyaga () qaytaylik va uning uchinchi hadining qiymatini topishga harakat qilaylik. Mavjud ikki uni topish usuli.

1. Usul

Progressiya raqamini oldingi qiymatga progressiyaning uchinchi qismiga yetguncha qo'shishimiz mumkin. Xulosa qilish uchun ko'p narsa yo'qligi yaxshi - faqat uchta qiymat:

Demak, tasvirlangan arifmetik progressiyaning uchinchi hadi ga teng.

2. Usul

Agar progressiyaning uchinchi hadining qiymatini topish kerak bo'lsa-chi? Yig'ish bir soatdan ko'proq vaqtni oladi va raqamlarni qo'shishda xato qilmasligimiz haqiqat emas.
Albatta, matematiklar arifmetik progressiyaning farqini oldingi qiymatga qo‘shish shart bo‘lmagan usulni o‘ylab topishgan. Chizilgan rasmni diqqat bilan ko'rib chiqing ... Albatta, siz allaqachon ma'lum bir naqshni payqadingiz, xususan:

Masalan, ushbu arifmetik progressiyaning uchinchi hadining qiymati nimadan iboratligini ko'rib chiqamiz:


Boshqa so'zlar bilan aytganda:

Berilgan arifmetik progressiyaning a'zosining qiymatini shu tarzda o'zingiz topishga harakat qiling.

Siz hisoblab chiqdingizmi? Qaydlaringizni javob bilan solishtiring:

Iltimos, e'tibor bering, biz oldingi qiymatga arifmetik progressiya shartlarini ketma-ket qo'shganimizda, oldingi usulda bo'lgani kabi, xuddi shunday raqamni oldingiz.
Keling, ushbu formulani "shaxsiylashtirishga" harakat qilaylik - keling, uni kiritaylik umumiy ko'rinish va biz olamiz:

Arifmetik progressiya tenglamasi.

Arifmetik progressiyalar ortib yoki kamayishi mumkin.

Ortib bormoqda- atamalarning har bir keyingi qiymati oldingisidan katta bo'lgan progressiyalar.
Masalan:

Pastga- shartlarning har bir keyingi qiymati oldingisidan kichik bo'lgan progressiyalar.
Masalan:

Olingan formula arifmetik progressiyaning o'suvchi va kamayuvchi hadlaridagi hadlarni hisoblashda qo'llaniladi.
Keling, buni amalda tekshirib ko'ramiz.
Bizga quyidagi raqamlardan iborat arifmetik progressiya berilgan: Keling, uni hisoblash uchun formulamizdan foydalansak, bu arifmetik progressiyaning soni qancha bo'lishini tekshirib ko'raylik:

O'shandan beri:

Shunday qilib, formulaning arifmetik progressiyaning ham kamayishi, ham ortishi bilan ishlashiga amin bo'ldik.
Ushbu arifmetik progressiyaning uchinchi va uchinchi hadlarini o'zingiz topishga harakat qiling.

Keling, natijalarni taqqoslaylik:

Arifmetik progressiya xossasi

Keling, masalani murakkablashtiramiz - arifmetik progressiyaning xossasini olamiz.
Aytaylik, bizga quyidagi shart berilgan:
- arifmetik progressiya, qiymatini toping.
Oson, deysiz va o'zingiz bilgan formula bo'yicha hisoblashni boshlaysiz:

Keling, ah, keyin:

Mutlaqo haqiqat. Ma'lum bo'lishicha, biz avval topamiz, keyin uni birinchi raqamga qo'shamiz va biz izlayotgan narsamizni olamiz. Agar progressiya kichik qiymatlar bilan ifodalangan bo'lsa, unda bu erda hech qanday murakkab narsa yo'q, lekin agar bizga shartlarda raqamlar berilsa nima bo'ladi? Qabul qiling, hisob-kitoblarda xato qilish ehtimoli bor.
Endi o'ylab ko'ring, har qanday formuladan foydalanib, bu muammoni bir bosqichda hal qilish mumkinmi? Albatta, ha, va biz buni hozir chiqarishga harakat qilamiz.

Arifmetik progressiyaning zaruriy atamasini shunday belgilaymizki, uni topish formulasi bizga ma'lum - bu biz boshida olingan formuladir:
, Keyin:

• progressiyaning oldingi muddati:
• progressiyaning keyingi muddati:

Progressiyaning oldingi va keyingi shartlarini umumlashtiramiz:

Ma’lum bo‘lishicha, progressiyaning oldingi va keyingi hadlarining yig‘indisi ular orasida joylashgan progressiya hadining qo‘sh qiymati hisoblanadi. Boshqacha qilib aytganda, oldingi va ketma-ket qiymatlari ma'lum bo'lgan progressiya hadining qiymatini topish uchun ularni qo'shish va bo'lish kerak.

To'g'ri, bizda bir xil raqam bor. Keling, materialni himoya qilaylik. Rivojlanish qiymatini o'zingiz hisoblang, bu unchalik qiyin emas.

Juda qoyil! Siz taraqqiyot haqida deyarli hamma narsani bilasiz! Afsonaga ko'ra, barcha davrlarning eng buyuk matematiklaridan biri, "matematiklar qiroli" Karl Gauss tomonidan osonlik bilan chiqarilgan yagona formulani topish qoladi ...

Karl Gauss 9 yoshga to'lganida, boshqa sinflardagi o'quvchilarning ishini tekshirish bilan band bo'lgan o'qituvchi sinfda quyidagi vazifani berdi: "Barcha natural sonlar yig'indisini (boshqa manbalarga ko'ra) inklyuzivgacha hisoblang". Bir daqiqadan so'ng uning shogirdlaridan biri (bu Karl Gauss edi) topshiriqga to'g'ri javob berganida, o'qituvchining hayratda qolganini tasavvur qiling-a, biroq jasur sinfdoshlarining ko'pchiligi uzoq hisob-kitoblardan so'ng noto'g'ri natijaga erishdilar ...

Yosh Karl Gauss siz ham osongina sezishingiz mumkin bo'lgan ma'lum bir naqshni payqadi.
Aytaylik, bizda --chi hadlardan iborat arifmetik progressiya bor: Arifmetik progressiyaning bu hadlarining yig‘indisini topishimiz kerak. Albatta, biz barcha qiymatlarni qo'lda yig'ishimiz mumkin, lekin agar vazifa Gauss izlayotgandek, uning shartlari yig'indisini topishni talab qilsa-chi?

Keling, bizga berilgan taraqqiyotni tasvirlaylik. Belgilangan raqamlarni diqqat bilan ko'rib chiqing va ular bilan turli matematik operatsiyalarni bajarishga harakat qiling.


Siz sinab ko'rdingizmi? Nimani sezdingiz? To'g'ri! Ularning miqdori teng

Endi ayting-chi, bizga berilgan progressiyada jami nechta shunday juftlik bor? Albatta, barcha raqamlarning to'liq yarmi, ya'ni.
Arifmetik progressiyaning ikki hadining yig'indisi teng va o'xshash ekanligiga asoslanib teng juftliklar, biz umumiy miqdorni olamiz:
.
Shunday qilib, har qanday arifmetik progressiyaning birinchi hadlari yig'indisi formulasi:

Ba'zi masalalarda biz th atamani bilmaymiz, lekin progressiyaning farqini bilamiz. Yig'indi formulasiga th hadning formulasini qo'yishga harakat qiling.
Nima oldingiz?

Juda qoyil! Endi Karl Gaussga berilgan masalaga qaytaylik: th dan boshlanadigan sonlar yig'indisi va th dan boshlanadigan sonlar yig'indisi nimaga teng ekanligini o'zingiz hisoblang.

Qancha oldingiz?
Gauss hadlar yig'indisi teng, va hadlar yig'indisi ekanligini aniqladi. Siz shunday qaror qildingizmi?

Darhaqiqat, arifmetik progressiyaning hadlari yig‘indisi formulasini qadimgi yunon olimi Diofant 3-asrda isbotlagan va shu vaqt davomida zukkolar arifmetik progressiyaning xususiyatlaridan to‘liq foydalanishgan.
Masalan, tasavvur qiling Qadimgi Misr va o'sha davrdagi eng yirik qurilish loyihasi - piramida qurilishi... Rasmda uning bir tomoni ko'rsatilgan.

Bu yerda taraqqiyot qayerda, deysizmi? Ehtiyotkorlik bilan qarang va piramida devorining har bir qatoridagi qum bloklari sonidagi naqshni toping.


Nega arifmetik progressiya emas? Agar poydevorga blokli g'isht qo'yilsa, bitta devorni qurish uchun qancha blok kerakligini hisoblang. Umid qilamanki, siz barmog'ingizni monitor bo'ylab harakatlantirganda hisoblamaysiz, oxirgi formulani va arifmetik progressiya haqida aytgan hamma narsani eslaysizmi?

Bu holda progressiya quyidagicha ko'rinadi: .
Arifmetik progressiya farqi.
Arifmetik progressiyaning hadlar soni.
Keling, ma'lumotlarimizni oxirgi formulalarga almashtiramiz (bloklar sonini 2 usulda hisoblang).

1-usul.

2-usul.

Va endi siz monitorda hisoblashingiz mumkin: olingan qiymatlarni bizning piramidamizdagi bloklar soni bilan solishtiring. Tushundim? Yaxshi, siz arifmetik progressiyaning n-chi hadlari yig‘indisini o‘zlashtirib oldingiz.
Albatta, siz poydevordagi bloklardan piramida qura olmaysiz, lekin nimadan? Ushbu shart bilan devor qurish uchun qancha qum g'ishtlari kerakligini hisoblashga harakat qiling.
Siz boshqardingizmi?
To'g'ri javob bloklar:

Trening

Vazifalar:

1. Masha yoz uchun formaga tushmoqda. Har kuni u chayqalishlar sonini ko'paytiradi. Masha birinchi mashg'ulotda cho'kkalab mashq qilsa, haftada necha marta chayqaladi?
2. Tarkibidagi barcha toq raqamlarning yig'indisi nimaga teng.
3. Jurnallarni saqlashda loggerlar ularni har bir yuqori qatlamda oldingisidan bittadan kamroq jurnalni o'z ichiga oladigan tarzda to'playdi. Agar toshning poydevori loglar bo'lsa, bitta devorda nechta log bor?

Javoblar:

1. Arifmetik progressiyaning parametrlarini aniqlaylik. Ushbu holatda
   (hafta = kunlar).

   Javob: Ikki hafta ichida Masha kuniga bir marta squats qilish kerak.

2. Birinchi toq raqam, oxirgi raqam.
   Arifmetik progressiya farqi.
   Toq sonlar soni yarmiga teng, ammo arifmetik progressiyaning uchinchi hadini topish formulasi yordamida bu faktni tekshiramiz:

   Raqamlar toq raqamlarni o'z ichiga oladi.
   Keling, mavjud ma'lumotlarni formulaga almashtiramiz:

   Javob: Tarkibidagi barcha toq sonlarning yig'indisi teng.

3. Piramidalar haqidagi muammoni eslaylik. Bizning holatlarimiz uchun a , chunki har bir yuqori qatlam bitta logga qisqartiriladi, keyin jami qatlamlar to'plami mavjud, ya'ni.
   Keling, ma'lumotlarni formulaga almashtiramiz:

   Javob: Duvarcılıkda loglar mavjud.

Keling, xulosa qilaylik

1. - qo'shni sonlar orasidagi farq bir xil va teng bo'lgan sonlar ketma-ketligi. U ortishi yoki kamayishi mumkin.
2. Formulani topish Arifmetik progressiyaning uchinchi hadi - formula bilan yoziladi, bu erda progressiyadagi sonlar soni.
3. Arifmetik progressiya a'zolarining xossasi- - bu yerda progressiyadagi sonlar soni.
4. Arifmetik progressiyaning hadlari yig'indisi ikki usulda topish mumkin:
   
   , bu yerda qiymatlar soni.

ARIFMETIK PROGRESSIYA. O'RTA DARAJA

Raqamlar ketma-ketligi

Keling, o'tirib, bir nechta raqamlarni yozishni boshlaylik. Masalan:

Siz har qanday raqamlarni yozishingiz mumkin va ular xohlagancha ko'p bo'lishi mumkin. Lekin biz har doim qaysi biri birinchi, qaysi biri ikkinchi va boshqalarni aytishimiz mumkin, ya'ni ularni raqamlashimiz mumkin. Bu raqamlar ketma-ketligiga misol.

Raqamlar ketma-ketligi raqamlar to'plami bo'lib, ularning har biriga o'ziga xos raqam berilishi mumkin.

Boshqacha qilib aytganda, har bir raqam ma'lum bir natural son va noyob raqam bilan bog'lanishi mumkin. Va biz bu raqamni ushbu to'plamdagi boshqa raqamga tayinlamaymiz.

Raqamli raqam ketma-ketlikning th a'zosi deb ataladi.

Biz odatda butun ketma-ketlikni qandaydir harf bilan chaqiramiz (masalan,) va bu ketma-ketlikning har bir a'zosi indeksi shu a'zoning soniga teng bo'lgan bir xil harf: .

Agar ketma-ketlikning uchinchi hadi qandaydir formula bilan aniqlansa, bu juda qulay. Masalan, formula

ketma-ketlikni belgilaydi:

Va formula quyidagi ketma-ketlikdir:

Masalan, arifmetik progressiya ketma-ketlikdir (bu erda birinchi had teng, farq esa). Yoki (, farq).

n-sonli formula

Formulani takroriy deb ataymiz, unda 1-sonni bilish uchun siz oldingi yoki bir nechta oldingilarini bilishingiz kerak:

Masalan, ushbu formuladan foydalanib, progressiyaning uchinchi hadini topish uchun oldingi to'qqiztasini hisoblashimiz kerak bo'ladi. Masalan, ruxsat bering. Keyin:

Xo'sh, formula nima ekanligi aniqmi?

Har bir qatorda biz qo'shamiz, ba'zi bir raqamga ko'paytiramiz. Qaysi biri? Juda oddiy: bu joriy a'zoning soni minus:

Hozir ancha qulayroq, to'g'rimi? Biz tekshiramiz:

O'zingiz uchun qaror qiling:

Arifmetik progressiyada n-hashning formulasini toping va yuzinchi hadni toping.

Yechim:

Birinchi atama teng. Farqi nimada? Mana nima:

(Shuning uchun u farq deb ataladi, chunki u progressiyaning ketma-ket hadlari ayirmasiga teng).

Shunday qilib, formula:

U holda yuzinchi had quyidagilarga teng bo'ladi:

dan gacha bo'lgan barcha natural sonlarning yig'indisi nimaga teng?

Afsonaga ko'ra, buyuk matematik Karl Gauss 9 yoshli bolaligida bu miqdorni bir necha daqiqada hisoblab chiqdi. U birinchi va oxirgi sonlar yig‘indisi teng ekanligini, ikkinchi va oxirgi sonlar yig‘indisi bir xil, oxiridan uchinchi va uchinchi sonlar yig‘indisi bir xil ekanligini va hokazo. Bunday juftliklar jami nechta? To'g'ri, barcha raqamlar sonining yarmi, ya'ni. Shunday qilib,

Har qanday arifmetik progressiyaning birinchi hadlari yig'indisining umumiy formulasi quyidagicha bo'ladi:

Misol:
Hammasining yig'indisini toping ikki xonali raqamlar, ko'paytmalar.

Yechim:

Birinchi bunday raqam bu. Har bir keyingi raqam oldingi raqamga qo'shish orqali olinadi. Shunday qilib, bizni qiziqtirgan raqamlar birinchi had va ayirma bilan arifmetik progressiya hosil qiladi.

Ushbu progressiyaning 3-soni formulasi:

Agar ularning barchasi ikki xonali bo'lishi kerak bo'lsa, progressiyada nechta atama bor?

Juda oson: .

Progressiyaning oxirgi muddati teng bo'ladi. Keyin summa:

Javob: .

Endi o'zingiz qaror qiling:

1. Har kuni sportchi oldingi kunga qaraganda ko'proq metr yuguradi. Agar birinchi kuni u km m yugurgan bo'lsa, u haftada jami necha kilometr yuguradi?
2. Velosipedchi har kuni oldingi kunga qaraganda ko'proq kilometr masofani bosib o'tadi. Birinchi kuni u km yo'l bosib o'tdi. Bir kilometrni bosib o'tish uchun u necha kun yurishi kerak? Sayohatining oxirgi kunida u necha kilometr yuradi?
3. Do'kondagi muzlatgichning narxi har yili bir xil miqdorda pasayadi. Agar sotuvga rublga qo'yilgan bo'lsa, olti yildan so'ng u rublga sotilgan bo'lsa, muzlatgich narxi har yili qanchaga tushganini aniqlang.

Javoblar:

1. Bu erda eng muhim narsa arifmetik progressiyani tanib olish va uning parametrlarini aniqlashdir. Bunday holda, (hafta = kun). Ushbu progressiyaning birinchi shartlari yig'indisini aniqlashingiz kerak:
   .
   Javob:
2. Bu erda berilgan: , topilishi kerak.
   Shubhasiz, oldingi muammodagi kabi bir xil yig'indi formulasidan foydalanishingiz kerak:
   .
   Qiymatlarni almashtiring:

   Ildiz aniq mos kelmaydi, shuning uchun javob.
   Oxirgi kun davomida bosib o‘tgan yo‘lni 1-son formulasidan foydalanib hisoblaymiz:
   (km).
   Javob:

3. Berilgan: . Toping: .
   Bu oddiyroq bo'lishi mumkin emas:
   (rub).
   Javob:

ARIFMETIK PROGRESSIYA. ASOSIY NARSALAR HAQIDA QISQA

Bu qo'shni raqamlar orasidagi farq bir xil va teng bo'lgan raqamlar ketma-ketligi.

Arifmetik progressiya ortishi () va kamayishi () bo'lishi mumkin.

Masalan:

Arifmetik progressiyaning n-chi hadini topish formulasi

formula bilan yoziladi, bu erda progressiyadagi sonlar soni.

Arifmetik progressiya a'zolarining xossasi

Bu progressiyaning qo‘shni shartlari ma’lum bo‘lsa, uning hadini osongina topish imkonini beradi – progressiyadagi sonlar soni qayerda.

Arifmetik progressiyaning hadlari yig‘indisi

Miqdorni topishning ikki yo'li mavjud:

Qaerda qiymatlar soni.

Qaerda qiymatlar soni.

QOGAN 2/3 MAQOLALAR FAQAT SIZLARGA MUMKIN!

YouClever talabasi bo'ling,

Yagona davlat imtihoniga yoki matematika bo'yicha yagona davlat imtihoniga "oyiga bir chashka qahva" narxiga tayyorlaning.

Shuningdek, "YouClever" darsligiga, "100gia" tayyorgarlik dasturiga (ishchi kitobiga) cheksiz kirish huquqiga ega bo'ling, cheksiz Yagona davlat ekspertizasi va OGE, 6000 yechimlarni tahlil qilish va boshqa xizmatlar YouClever va 100gia muammolari.

Ha, ha: arifmetik progressiya siz uchun o'yinchoq emas :)

Xo'sh, do'stlar, agar siz ushbu matnni o'qiyotgan bo'lsangiz, unda ichki dalillar menga arifmetik progressiya nima ekanligini hali bilmasligingizni aytadi, lekin siz haqiqatan ham (yo'q, shunga o'xshash: SOOOOO!) bilishni xohlaysiz. Shuning uchun, men sizni uzoq tanishtirishlar bilan qiynamayman va to'g'ridan-to'g'ri mavzuga o'taman.

Birinchidan, bir nechta misol. Keling, bir nechta raqamlar to'plamini ko'rib chiqaylik:

• 1; 2; 3; 4; ...
• 15; 20; 25; 30; ...
• $\sqrt(2);\ 2\sqrt(2);\ 3\sqrt(2);...$

Ushbu to'plamlarning barchasida qanday umumiylik bor? Bir qarashda, hech narsa. Lekin aslida nimadir bor. Ya'ni: har bir keyingi element avvalgisidan bir xil raqam bilan farq qiladi.

O'zingiz uchun hukm qiling. Birinchi to'plam oddiy ketma-ket raqamlar bo'lib, ularning har biri oldingisidan bittadan ko'p. Ikkinchi holda, qo'shni raqamlar orasidagi farq allaqachon beshta, ammo bu farq hali ham doimiy. Uchinchi holatda, umuman ildizlar mavjud. Biroq, $2\sqrt(2)=\sqrt(2)+\sqrt(2)$ va $3\sqrt(2)=2\sqrt(2)+\sqrt(2)$, ya'ni. va bu holda, har bir keyingi element oddiygina $\sqrt(2)$ ga ortadi (va bu raqam mantiqiy emasligidan qo'rqmang).

Demak: bunday ketma-ketliklarning barchasi arifmetik progressiyalar deyiladi. Keling, qat'iy ta'rif beraylik:

Ta'rif. Har bir keyingisi oldingisidan aynan bir xil miqdorda farq qiladigan raqamlar ketma-ketligiga arifmetik progressiya deyiladi. Raqamlar bir-biridan farq qiladigan miqdor progressiya farqi deb ataladi va ko'pincha $d$ harfi bilan belgilanadi.

Belgilash: $\left(((a)_(n)) \right)$ - progressiyaning o'zi, $d$ - uning farqi.

Va faqat bir nechta muhim eslatmalar. Birinchidan, faqat rivojlanish hisobga olinadi buyurdi raqamlar ketma-ketligi: ularni yozilish tartibida qat'iy o'qishga ruxsat beriladi - va boshqa hech narsa. Raqamlarni qayta tartibga solish yoki almashtirish mumkin emas.

Ikkinchidan, ketma-ketlikning o'zi chekli yoki cheksiz bo'lishi mumkin. Masalan, (1; 2; 3) to'plam aniq arifmetik progressiyadir. Ammo agar siz ruhda biror narsa yozsangiz (1; 2; 3; 4; ...) - bu allaqachon cheksiz progress. To'rttadan keyingi ellips, oldinda yana bir nechta raqamlar borligini ko'rsatadi. Masalan, cheksiz ko'p. :)

Shuni ham ta'kidlashni istardimki, progressiyaning ortishi yoki kamayishi mumkin. Biz allaqachon ortib borayotganlarni ko'rdik - bir xil to'plam (1; 2; 3; 4; ...). Quyida progressiyaning pasayishiga misollar keltirilgan:

• 49; 41; 33; 25; 17; ...
• 17,5; 12; 6,5; 1; −4,5; −10; ...
• $\sqrt(5);\ \sqrt(5)-1;\ \sqrt(5)-2;\ \sqrt(5)-3;...$

Yaxshi, yaxshi: oxirgi misol juda murakkab ko'rinishi mumkin. Ammo qolganlari, menimcha, tushunasiz. Shuning uchun biz yangi ta'riflarni kiritamiz:

Ta'rif. Arifmetik progressiya deyiladi:

1. har bir keyingi element avvalgisidan kattaroq bo'lsa, ortib boradi;
2. kamayishi, agar, aksincha, har bir keyingi element avvalgisidan kamroq bo'lsa.

Bundan tashqari, "statsionar" ketma-ketliklar mavjud - ular bir xil takrorlanuvchi raqamdan iborat. Masalan, (3; 3; 3; ...).

Faqat bitta savol qoladi: ortib borayotgan progressiyani kamayib borayotganidan qanday ajratish mumkin? Yaxshiyamki, bu erda hamma narsa faqat $ d$ raqamining belgisiga bog'liq, ya'ni. Progressiv farqlar:

1. Agar $d \gt 0$ bo'lsa, progressiya oshadi;
2. Agar $d \lt 0$ bo'lsa, progressiya aniq pasaymoqda;
3. Va nihoyat, $d=0$ holati bor - bu holda butun progressiya bir xil sonlarning statsionar ketma-ketligiga tushiriladi: (1; 1; 1; 1; ...) va hokazo.

Yuqorida keltirilgan uchta kamayuvchi progressiya uchun $d$ farqini hisoblashga harakat qilaylik. Buning uchun har qanday ikkita qo'shni elementni (masalan, birinchi va ikkinchi) olish va o'ngdagi raqamdan chapdagi raqamni ayirish kifoya. Bu shunday ko'rinadi:

• 41−49=−8;
• 12−17,5=−5,5;
• $\sqrt(5)-1-\sqrt(5)=-1$.

Ko'rib turganimizdek, har uch holatda ham farq aslida salbiy bo'lib chiqdi. Va endi biz ko'proq yoki kamroq ta'riflarni aniqladik, progressiyalar qanday tasvirlanganligini va ular qanday xususiyatlarga ega ekanligini aniqlash vaqti keldi.

Progressiya shartlari va takrorlanish formulasi

Bizning ketma-ketliklarimizning elementlarini almashtirib bo'lmagani uchun ularni raqamlash mumkin:

\[\left(((a)_(n)) \o'ng)=\left\(((a)_(1)),\ ((a)_(2)),((a)_(3) )),... \o'ng\)\]

Bu to'plamning alohida elementlari progressiya a'zolari deb ataladi. Ular raqam bilan ko'rsatiladi: birinchi a'zo, ikkinchi a'zo va boshqalar.

Bundan tashqari, biz allaqachon bilganimizdek, progressiyaning qo'shni shartlari quyidagi formula bilan bog'langan:

\[((a)_(n))-((a)_(n-1))=d\O'ng strelka ((a)_(n))=((a)_(n-1))+d \]

Xulosa qilib aytganda, progressiyaning $n$-chi hadini topish uchun siz $n-1$-chi had va $d$ farqini bilishingiz kerak. Ushbu formula takroriy deb ataladi, chunki uning yordami bilan har qanday raqamni faqat oldingisini (va aslida barcha oldingilarini) bilish orqali topishingiz mumkin. Bu juda noqulay, shuning uchun har qanday hisob-kitoblarni birinchi muddatga va farqga kamaytiradigan yanada ayyorroq formula mavjud:

\[((a)_(n))=((a)_(1))+\chap(n-1 \o'ng)d\]

Ehtimol, siz allaqachon ushbu formulaga duch kelgansiz. Ular buni har xil ma'lumotnomalar va muammoli kitoblarda berishni yaxshi ko'radilar. Va har qanday aqlli matematika darsligida u birinchilardan biridir.

Biroq, men sizga ozgina mashq qilishni maslahat beraman.

Vazifa № 1. $((a)_(1))=8,d=-5$ bo'lsa, $\left(((a)_(n)) \right)$ arifmetik progressiyaning dastlabki uchta hadini yozing.

Yechim. Demak, $((a)_(1))=8$ birinchi hadini va $d=-5$ progressiyaning farqini bilamiz. Keling, berilgan formuladan foydalanib, $n=1$, $n=2$ va $n=3$ oʻrniga qoʻyaylik:

\[\begin(align) & ((a)_(n))=((a)_(1))+\left(n-1 \right)d; \\ & ((a)_(1))=((a)_(1))+\left(1-1 \right)d=((a)_(1))=8; \\ & ((a)_(2))=((a)_(1))+\chap(2-1 \o'ng)d=((a)_(1))+d=8-5= 3; \\ & ((a)_(3))=((a)_(1))+\chap(3-1 \o'ng)d=((a)_(1))+2d=8-10= -2. \\ \end (tekislash)\]

Javob: (8; 3; −2)

Bo'ldi shu! Iltimos, diqqat qiling: bizning taraqqiyotimiz pasaymoqda.

Albatta, $n=1$ o‘rnini bosa olmadi – birinchi atama bizga allaqachon ma’lum. Biroq, birlikni almashtirish orqali biz formulamiz birinchi muddatda ham ishlayotganiga amin bo'ldik. Boshqa hollarda, hamma narsa banal arifmetikaga tushdi.

Vazifa № 2. Arifmetik progressiyaning yettinchi hadi −40 ga, o‘n yettinchi hadi −50 ga teng bo‘lsa, uning dastlabki uchta hadini yozing.

Yechim. Keling, muammo shartini tanish so'zlar bilan yozamiz:

\[((a)_(7))=-40;\to'rtlik ((a)_(17))=-50.\]

\[\left\( \begin(align) & ((a)_(7))=((a)_(1))+6d \\ & (a)_(17))=((a) _(1))+16d \\ \end(tekislash) \o'ngga.\]

\[\left\( \begin(align) & ((a)_(1))+6d=-40 \\ & (a)_(1))+16d=-50 \\ \end(hizalang) \o'ng.\]

Men tizim belgisini qo'ydim, chunki bu talablar bir vaqtning o'zida bajarilishi kerak. Endi shuni ta'kidlaymizki, agar biz ikkinchi tenglamadan birinchisini ayirsak (biz buni qilishga haqlimiz, chunki bizda tizim mavjud), biz buni olamiz:

\[\begin(align) & ((a)_(1))+16d-\left(((a)_(1))+6d \right)=-50-\left(-40 \right); \\ & ((a)_(1))+16d-((a)_(1))-6d=-50+40; \\&10d=-10; \\&d=-1. \\ \end (tekislash)\]

Progressiya farqini topish shunchalik oson! Faqat topilgan raqamni tizimning istalgan tenglamasiga almashtirish qoladi. Masalan, birinchisida:

\[\begin(matritsa) ((a)_(1))+6d=-40;\quad d=-1 \\ \Downrow \\ ((a)_(1))-6=-40; \\ ((a)_(1))=-40+6=-34. \\ \end (matritsa)\]

Endi birinchi atama va farqni bilib, ikkinchi va uchinchi shartlarni topish qoladi:

\[\begin(align) & ((a)_(2))=((a)_(1))+d=-34-1=-35; \\ & ((a)_(3))=((a)_(1))+2d=-34-2=-36. \\ \end (tekislash)\]

Tayyor! Muammo hal qilindi.

Javob: (−34; −35; −36)

Progressiyaning biz kashf etgan qiziqarli xususiyatiga e'tibor bering: agar biz $n$th va $m$th shartlarini olib, ularni bir-biridan ayirish bilan, progressiyaning farqini $n-m$ soniga ko'paytiramiz:

\[((a)_(n))-((a)_(m))=d\cdot \left(n-m \o'ng)\]

Siz aniq bilishingiz kerak bo'lgan oddiy, ammo juda foydali xususiyat - uning yordami bilan siz ko'plab progressiv muammolarni hal qilishni sezilarli darajada tezlashtirishingiz mumkin. Mana bunga yaqqol misol:

Vazifa № 3. Arifmetik progressiyaning beshinchi hadi 8,4 ga, o‘ninchi hadi esa 14,4 ga teng. Bu progressiyaning o‘n beshinchi hadini toping.

Yechim. $((a)_(5))=8,4$, $((a)_(10))=14,4$ va biz $((a)_(15))$ topishimiz kerak ekan, biz quyidagilarni qayd qilamiz:

\[\begin(align) & ((a)_(15))-((a)_(10))=5d; \\ & ((a)_(10))-((a)_(5))=5d. \\ \end (tekislash)\]

Lekin $((a)_(10))-((a)_(5))=14,4-8,4=6$, shuning uchun $5d=6$ sharti bo‘yicha bizda quyidagilar mavjud:

\[\begin(align) & ((a)_(15))-14,4=6; \\ & ((a)_(15))=6+14,4=20,4. \\ \end (tekislash)\]

Javob: 20.4

Bo'ldi shu! Bizga hech qanday tenglamalar tizimini yaratish va birinchi had va farqni hisoblashning hojati yo'q edi - hamma narsa bir-ikki qatorda hal qilindi.

Keling, muammoning yana bir turini ko'rib chiqaylik - progressiyaning salbiy va ijobiy shartlarini qidirish. Hech kimga sir emaski, agar progressiya kuchaysa va uning birinchi muddati salbiy bo'lsa, unda ertami-kechmi ijobiy atamalar paydo bo'ladi. Va aksincha: kamayib borayotgan progressiyaning shartlari ertami-kechmi salbiy bo'ladi.

Shu bilan birga, elementlarni ketma-ket o'tish orqali ushbu momentni "boshqa" topish har doim ham mumkin emas. Ko'pincha masalalar shunday yoziladiki, formulalarni bilmasdan, hisob-kitoblar bir necha varaq qog'ozni oladi - javobni topib, biz shunchaki uxlab qolamiz. Shuning uchun keling, ushbu muammolarni tezroq hal qilishga harakat qilaylik.

Vazifa № 4. Arifmetik progressiyada nechta manfiy had bor -38,5; -35,8; ...?

Yechim. Shunday qilib, $((a)_(1))=-38,5$, $((a)_(2))=-35,8$, bu erdan darhol farqni topamiz:

E'tibor bering, farq ijobiy, shuning uchun progressiya oshadi. Birinchi atama salbiy, shuning uchun biz bir nuqtada ijobiy raqamlarga qoqilib qolamiz. Bitta savol - bu qachon sodir bo'ladi.

Keling, bilishga harakat qilaylik: qachongacha (ya'ni, nimagacha natural son$n$) shartlarning salbiyligi saqlanib qoladi:

\[\begin(align) & ((a)_(n)) \lt 0\O'ng strelka ((a)_(1))+\left(n-1 \o'ng)d \lt 0; \\ & -38,5+\left(n-1 \o'ng)\cdot 2,7 \lt 0;\quad \left| \cdot 10 \o'ng. \\ & -385+27\cdot \left(n-1 \o'ng) \lt 0; \\ & -385+27n-27 \lt 0; \\ & 27n \lt 412; \\ & n \lt 15\frac(7)(27)\O'ng strelka ((n)_(\max ))=15. \\ \end (tekislash)\]

Oxirgi satr ba'zi tushuntirishlarni talab qiladi. Shunday qilib, biz $n \lt 15\frac(7)(27)$ ekanligini bilamiz. Boshqa tomondan, biz raqamning faqat butun qiymatlari bilan qanoatlanamiz (bundan tashqari: $n\in \mathbb(N)$), shuning uchun ruxsat etilgan eng katta raqam aniq $n=15$ va hech qanday holatda 16 emas. .

Vazifa № 5. Arifmetik progressiyada $(()_(5))=-150,(()_(6))=-147$. Bu progressiyaning birinchi musbat hadining sonini toping.

Bu avvalgisi bilan bir xil muammo bo'ladi, lekin biz $((a)_(1))$ ni bilmaymiz. Ammo qo'shni shartlar ma'lum: $((a)_(5))$ va $((a)_(6))$, shuning uchun biz progressiyaning farqini osongina topishimiz mumkin:

Bundan tashqari, standart formuladan foydalanib, beshinchi atamani birinchi va farq orqali ifodalashga harakat qilaylik:

\[\begin(align) & ((a)_(n))=((a)_(1))+\left(n-1 \right)\cdot d; \\ & ((a)_(5))=((a)_(1))+4d; \\ & -150=((a)_(1))+4\cdot 3; \\ & ((a)_(1))=-150-12=-162. \\ \end (tekislash)\]

Endi biz oldingi vazifaga o'xshash tarzda davom etamiz. Keling, ketma-ketlikning qaysi nuqtasida ijobiy raqamlar paydo bo'lishini bilib olaylik:

\[\begin(align) & ((a)_(n))=-162+\left(n-1 \right)\cdot 3 \gt 0; \\ & -162+3n-3 \gt 0; \\ & 3n \gt 165; \\ & n \gt 55\O'ng strelka ((n)_(\min ))=56. \\ \end (tekislash)\]

Bu tengsizlikning minimal butun yechimi 56 raqamidir.

E'tibor bering: oxirgi vazifada hamma narsa qat'iy tengsizlikka tushib qoldi, shuning uchun $n=55$ varianti bizga mos kelmaydi.

Oddiy masalalarni yechishni o‘rganganimizdan so‘ng, endi murakkabroq masalalarga o‘tamiz. Ammo birinchi navbatda, arifmetik progressiyaning yana bir foydali xususiyatini o'rganamiz, bu bizga kelajakda ko'p vaqt va teng bo'lmagan hujayralarni tejaydi. :)

O'rtacha arifmetik va teng chekinishlar

$\left(((a)_(n)) \right)$ ortib boruvchi arifmetik progressiyaning bir necha ketma-ket hadlarini ko'rib chiqamiz. Keling, ularni raqamlar qatorida belgilashga harakat qilaylik:

Sonlar qatoridagi arifmetik progressiyaning shartlari

Men alohida $((a)_(n-3)),...,((a)_(n+3))$ ixtiyoriy shartlarni belgiladim, lekin $((a)_(1)) ,\ ((a)_(2)),\ ((a)_(3))$ va boshqalar. Chunki men hozir aytib beradigan qoida har qanday "segmentlar" uchun bir xil ishlaydi.

Va qoida juda oddiy. Keling, takrorlanuvchi formulani eslaylik va uni barcha belgilangan shartlar uchun yozamiz:

\[\begin(align) & ((a)_(n-2))=((a)_(n-3))+d; \\ & ((a)_(n-1))=((a)_(n-2))+d; \\ & ((a)_(n))=((a)_(n-1))+d; \\ & ((a)_(n+1))=((a)_(n))+d; \\ & ((a)_(n+2))=((a)_(n+1))+d; \\ \end (tekislash)\]

Biroq, bu tengliklarni boshqacha tarzda qayta yozish mumkin:

\[\begin(align) & (a)_(n-1))=((a)_(n))-d; \\ & ((a)_(n-2))=((a)_(n))-2d; \\ & ((a)_(n-3))=((a)_(n))-3d; \\ & ((a)_(n+1))=((a)_(n))+d; \\ & ((a)_(n+2))=((a)_(n))+2d; \\ & ((a)_(n+3))=((a)_(n))+3d; \\ \end (tekislash)\]

Xo'sh? Va $((a)_(n-1))$ va $((a)_(n+1))$ atamalari $((a)_(n)) $ dan bir xil masofada joylashganligi. . Va bu masofa $d$ ga teng. $((a)_(n-2))$ va $((a)_(n+2))$ atamalari haqida ham shunday deyish mumkin - ular $((a)_(n) dan ham olib tashlangan. )$ bir xil masofada $2d$ ga teng. Biz infinitumni davom ettirishimiz mumkin, ammo ma'no rasmda yaxshi ko'rsatilgan

Progressiya shartlari markazdan bir xil masofada joylashgan

Bu biz uchun nimani anglatadi? Bu shuni anglatadiki, agar qo'shni raqamlar ma'lum bo'lsa, $((a)_(n))$ topish mumkin:

\[((a)_(n))=\frac(((a)_(n-1))+((a)_(n+1)(2)\]

Biz ajoyib bayonot oldik: arifmetik progressiyaning har bir hadi qo'shni hadlarning o'rtacha arifmetik qiymatiga teng! Bundan tashqari: biz $((a)_(n))$ dan chapga va o'ngga bir qadam emas, balki $k$ qadamlar bilan orqaga qaytishimiz mumkin - va formula hali ham to'g'ri bo'ladi:

\[((a)_(n))=\frac(((a)_(n-k))+((a)_(n+k)))(2)\]

Bular. $((a)_(150))$ va $((a)_(100))$ va $((a)_(200))$ bilsak, biz osonlik bilan $((a)_(150))$ topishimiz mumkin, chunki $(( a)_ (150))=\frac(((a)_(100))+((a)_(200)(2)$. Bir qarashda, bu fakt bizga hech qanday foydali narsa bermayotgandek tuyulishi mumkin. Biroq, amalda ko'plab masalalar o'rtacha arifmetikdan foydalanish uchun maxsus moslashtirilgan. Ko'rib chiqing:

Vazifa № 6. $-6((x)^(2))$, $x+1$ va $14+4((x)^(2))$ raqamlari ketma-ket shartlar boʻlgan $x$ ning barcha qiymatlarini toping. arifmetik progressiya (ko'rsatilgan tartibda).

Yechim. Bu raqamlar progressiyaning a'zolari bo'lgani uchun ular uchun o'rtacha arifmetik shart bajariladi: markaziy element $x+1$ qo'shni elementlar bilan ifodalanishi mumkin:

\[\begin(align) & x+1=\frac(-6((x)^(2))+14+4((x)^(2)))(2); \\ & x+1=\frac(14-2((x)^(2)(2); \\ & x+1=7-((x)^(2)); \\ & ((x)^(2))+x-6=0. \\ \end (tekislash)\]

Bu klassik bo'lib chiqdi kvadrat tenglama. Uning ildizlari: $x=2$ va $x=-3$ javoblardir.

Javob: −3; 2.

Vazifa № 7. $-1;4-3;(()^(2))+1$ raqamlari arifmetik progressiya hosil qiladigan $$ qiymatlarini toping (shu tartibda).

Yechim. Oʻrta atamani qoʻshni atamalarning oʻrtacha arifmetik qiymati orqali yana ifodalaymiz:

\[\begin(align) & 4x-3=\frac(x-1+((x)^(2))+1)(2); \\ & 4x-3=\frac(((x)^(2))+x)(2);\quad \left| \cdot 2 \o'ng.; \\ & 8x-6=((x)^(2))+x; \\ & ((x)^(2))-7x+6=0. \\ \end (tekislash)\]

Yana kvadrat tenglama. Va yana ikkita ildiz bor: $x=6$ va $x=1$.

Javob: 1; 6.

Agar muammoni hal qilish jarayonida siz qandaydir shafqatsiz raqamlarga duch kelsangiz yoki topilgan javoblarning to'g'riligiga to'liq ishonchingiz komil bo'lmasa, unda tekshirishga imkon beradigan ajoyib texnika mavjud: biz muammoni to'g'ri hal qildikmi?

Aytaylik, 6-masalada biz −3 va 2 javoblarni oldik. Bu javoblarning to‘g‘riligini qanday tekshirish mumkin? Keling, ularni asl holatga ulab, nima bo'lishini ko'raylik. Eslatib o‘tamiz, bizda uchta raqam ($-6(()^(2))$, $+1$ va $14+4(()^(2))$ bor, ular arifmetik progressiya hosil qilishi kerak. $x=-3$ ni almashtiramiz:

\[\begin(align) & x=-3\Rightarrow \\ & -6((x)^(2))=-54; \\ & x+1=-2; \\ & 14+4((x)^(2))=50. \end(tuzalash)\]

Biz −54 raqamlarini oldik; −2; 52 ga farq qiladigan 50, shubhasiz, arifmetik progressiyadir. Xuddi shu narsa $x=2$ uchun sodir bo'ladi:

\[\begin(align) & x=2\Rightarrow \\ & -6((x)^(2))=-24; \\ & x+1=3; \\ & 14+4((x)^(2))=30. \end(tuzalash)\]

Yana progressiya, lekin farq 27. Shunday qilib, muammo to'g'ri hal qilindi. Xohlaganlar ikkinchi muammoni mustaqil ravishda tekshirishlari mumkin, lekin men darhol aytaman: u erda ham hamma narsa to'g'ri.

Umuman olganda, oxirgi muammolarni hal qilishda biz boshqasiga duch keldik qiziq fakt, buni ham eslash kerak:

Agar uchta raqam shunday bo'lsa, ikkinchisi o'rtadir birinchi navbatda arifmetika va oxirgi, keyin bu raqamlar arifmetik progressiya hosil qiladi.

Kelajakda ushbu bayonotni tushunish bizga muammoning shartlariga asoslanib, kerakli progressiyani tom ma'noda "qurish" imkonini beradi. Ammo bunday "qurilish" bilan shug'ullanishdan oldin, biz allaqachon muhokama qilingan narsadan kelib chiqadigan yana bir haqiqatga e'tibor qaratishimiz kerak.

Elementlarni guruhlash va jamlash

Keling, yana raqamlar o'qiga qaytaylik. Keling, progressiyaning bir nechta a'zolarini ta'kidlaymiz, ular orasida, ehtimol. boshqa ko'plab a'zolarga arziydi:

Raqamlar qatorida 6 ta element belgilangan

Keling, “chap dum”ni $((a)_(n))$ va $d$, “o‘ng dum”ni esa $(a)_(k))$ va $d$ orqali ifodalashga harakat qilaylik. Bu juda oddiy:

\[\begin(align) & (a)_(n+1))=((a)_(n))+d; \\ & ((a)_(n+2))=((a)_(n))+2d; \\ & ((a)_(k-1))=((a)_(k))-d; \\ & ((a)_(k-2))=((a)_(k))-2d. \\ \end (tekislash)\]

Endi e'tibor bering, quyidagi miqdorlar tengdir:

\[\begin(align) & ((a)_(n))+((a)_(k))=S; \\ & ((a)_(n+1))+((a)_(k-1))=((a)_(n))+d+((a)_(k))-d= S; \\ & ((a)_(n+2))+((a)_(k-2))=((a)_(n))+2d+((a)_(k))-2d= S. \end(tuzalash)\]

Oddiy qilib aytganda, agar biz progressiyaning ikkita elementini boshlang'ich deb hisoblasak, ular jami $S$ soniga teng bo'lib, keyin bu elementlardan o'tishni boshlasak. qarama-qarshi tomonlar(uzoqlashish uchun bir-biriga yoki aksincha), keyin biz qoqiladigan elementlarning yig'indisi ham teng bo'ladi$S$. Buni eng aniq grafik tarzda ifodalash mumkin:

Teng chekinishlar teng miqdorni beradi

Ushbu haqiqatni tushunish bizga muammolarni tubdan hal qilish imkonini beradi yuqori daraja yuqorida ko'rib chiqqanimizdan ko'ra qiyinchiliklar. Masalan, bular:

Vazifa № 8. Birinchi hadi 66, ikkinchi va o‘n ikkinchi hadlarning ko‘paytmasi esa mumkin bo‘lgan eng kichik bo‘lgan arifmetik progressiyaning ayirmasini aniqlang.

Yechim. Keling, biz bilgan hamma narsani yozamiz:

\[\begin(align) & ((a)_(1))=66; \\&d=? \\ & ((a)_(2))\cdot ((a)_(12))=\min. \end(tuzalash)\]

Demak, biz $d$ progressiya farqini bilmaymiz. Aslida, butun yechim farq atrofida quriladi, chunki $((a)_(2))\cdot ((a)_(12))$ mahsulotini quyidagicha qayta yozish mumkin:

\[\begin(align) & ((a)_(2))=((a)_(1))+d=66+d; \\ & ((a)_(12))=((a)_(1))+11d=66+11d; \\ & ((a)_(2))\cdot ((a)_(12))=\left(66+d \o'ng)\cdot \left(66+11d \o'ng)= \\ & =11 \cdot \left(d+66 \o'ng)\cdot \left(d+6 \o'ng). \end(tuzalash)\]

Tankdagilar uchun: men ikkinchi qavsdan 11 ning umumiy ko'paytiruvchisini oldim. Shunday qilib, kerakli mahsulot $d$ o'zgaruvchisiga nisbatan kvadratik funktsiyadir. Shuning uchun $f\left(d \right)=11\left(d+66 \right)\left(d+6 \right)$ funksiyasini ko'rib chiqamiz - uning grafigi shoxlari yuqoriga ko'tarilgan parabola bo'ladi, chunki qavslarni kengaytirsak, biz quyidagilarni olamiz:

\[\begin(align) & f\left(d \right)=11\left(((d)^(2))+66d+6d+66\cdot 6 \o'ng)= \\ & =11(( d)^(2))+11\cdot 72d+11\cdot 66\cdot 6 \end(align)\]

Ko'rib turganingizdek, eng yuqori atama koeffitsienti 11 ga teng - bu ijobiy raqam, shuning uchun biz haqiqatan ham shoxlari yuqori bo'lgan parabola bilan ishlaymiz:

jadval kvadratik funktsiya- parabola

Iltimos, diqqat qiling: bu parabola o'zining eng kichik qiymatini $((d)_(0))$ abscissasi bilan cho'qqisida oladi. Albatta, biz ushbu abscissani standart sxema bo'yicha hisoblashimiz mumkin ($((d)_(0))=(-b)/(2a)\;$ formulasi mavjud), ammo shuni ta'kidlash maqsadga muvofiqroq bo'ladi. kerakli cho'qqi parabolaning o'qi simmetriyasida yotadi, shuning uchun $((d)_(0))$ nuqta $f\left(d \right)=0$ tenglamaning ildizlaridan teng masofada joylashgan:

\[\begin(align) & f\left(d \right)=0; \\ & 11\cdot \left(d+66 \o'ng)\cdot \left(d+6 \o'ng)=0; \\ & ((d)_(1))=-66;\to'rtlik ((d)_(2))=-6. \\ \end (tekislash)\]

Shuning uchun men qavslarni ochishga shoshilmadim: asl shaklida ildizlarni topish juda oson edi. Demak, abscissa −66 va −6 sonlarning oʻrtacha arifmetik qiymatiga teng:

\[((d)_(0))=\frac(-66-6)(2)=-36\]

Topilgan raqam bizga nima beradi? U bilan kerakli mahsulot oladi eng kichik qiymat(Aytgancha, biz hech qachon $((y)_(\min ))$ hisoblamaganmiz - bu bizdan talab qilinmaydi). Shu bilan birga, bu raqam asl progressiyaning farqidir, ya'ni. javobni topdik :)

Javob: −36

Vazifa № 9. $-\frac(1)(2)$ va $-\frac(1)(6)$ raqamlari orasiga uchta raqam qo'yingki, ular bu raqamlar bilan birgalikda arifmetik progressiya hosil qiladi.

Yechim. Aslida, biz birinchi va oxirgi raqam allaqachon ma'lum bo'lgan beshta raqamdan iborat ketma-ketlikni yaratishimiz kerak. Keling, etishmayotgan raqamlarni $x$, $y$ va $z$ oʻzgaruvchilari bilan belgilaymiz:

\[\left(((a)_(n)) \o'ng)=\left\( -\frac(1)(2);x;y;z;-\frac(1)(6) \o'ng\ )\]

E'tibor bering, $y$ raqami bizning ketma-ketligimizning "o'rtasi" - u $x$ va $z$ raqamlaridan va $-\frac(1)(2)$ va $-\frac raqamlaridan bir xil masofada joylashgan. (1)(6)$. Agar biz hozirda $x$ va $z$ raqamlaridan $y$ ni ololmasak, progressiyaning oxirlarida vaziyat boshqacha. Keling, o'rtacha arifmetikni eslaylik:

Endi $y$-ni bilib, qolgan raqamlarni topamiz. E'tibor bering, $x$ $-\frac(1)(2)$ raqamlari va biz topgan $y=-\frac(1)(3)$ raqamlari orasida joylashgan. Shunung uchun

Shunga o'xshash asoslardan foydalanib, biz qolgan raqamni topamiz:

Tayyor! Biz uchta raqamni topdik. Keling, ularni javobda asl raqamlar orasiga kiritish kerak bo'lgan tartibda yozamiz.

Javob: $-\frac(5)(12);\ -\frac(1)(3);\ -\frac(1)(4)$

Vazifa № 10. 2 va 42 raqamlari orasiga bu raqamlar bilan birgalikda arifmetik progressiyani tashkil etuvchi bir nechta raqamlarni qo'ying, agar kiritilgan raqamlarning birinchi, ikkinchi va oxirgisi yig'indisi 56 ekanligini bilsangiz.

Yechim. Bundan ham ko'proq qiyin vazifa, ammo bu avvalgilari bilan bir xil sxema bo'yicha - o'rtacha arifmetik orqali hal qilinadi. Muammo shundaki, biz qancha raqamni kiritish kerakligini aniq bilmaymiz. Demak, aniqlik uchun faraz qilaylik, hamma narsani kiritgandan so'ng aynan $n$ raqamlari bo'ladi va ularning birinchisi 2, oxirgisi esa 42. Bu holda zarur arifmetik progressiyani quyidagi ko'rinishda ifodalash mumkin:

\[\left(((a)_(n)) \right)=\left\( 2;((a)_(2));((a)_(3));...;(( a)_(n-1));42 \o'ng\)\]

\[((a)_(2))+((a)_(3))+((a)_(n-1))=56\]

Shunga qaramay, $((a)_(2))$ va $((a)_(n-1))$ raqamlari chekkadagi 2 va 42 raqamlaridan bir-biriga qarab bir qadam bilan olinganligini unutmang, ya'ni. ketma-ketlikning markaziga. Va bu shuni anglatadiki

\[((a)_(2))+((a)_(n-1))=2+42=44\]

Ammo keyin yuqorida yozilgan iborani quyidagicha qayta yozish mumkin:

\[\begin(align) & ((a)_(2))+((a)_(3))+((a)_(n-1))=56; \\ & \left(((a)_(2))+((a)_(n-1)) \right)+((a)_(3))=56; \\ & 44+((a)_(3))=56; \\ & ((a)_(3))=56-44=12. \\ \end (tekislash)\]

$((a)_(3))$ va $((a)_(1))$ ni bilib, biz progressiyaning farqini osongina topishimiz mumkin:

\[\begin(align) & ((a)_(3))-((a)_(1))=12-2=10; \\ & ((a)_(3))-((a)_(1))=\chap(3-1 \o'ng)\cdot d=2d; \\ & 2d=10\Oʻng strelka d=5. \\ \end (tekislash)\]

Qolgan shartlarni topishgina qoladi:

\[\begin(align) & ((a)_(1))=2; \\ & ((a)_(2))=2+5=7; \\ & ((a)_(3))=12; \\ & ((a)_(4))=2+3\cdot 5=17; \\ & ((a)_(5))=2+4\cdot 5=22; \\ & ((a)_(6))=2+5\cdot 5=27; \\ & ((a)_(7))=2+6\cdot 5=32; \\ & ((a)_(8))=2+7\cdot 5=37; \\ & ((a)_(9))=2+8\cdot 5=42; \\ \end (tekislash)\]

Shunday qilib, 9-bosqichda biz ketma-ketlikning chap tomoniga - 42 raqamiga etib kelamiz. Hammasi bo'lib, faqat 7 ta raqamni kiritish kerak edi: 7; 12; 17; 22; 27; 32; 37.

Javob: 7; 12; 17; 22; 27; 32; 37

Progressiya bilan bog'liq so'z muammolari

Xulosa qilib aytganda, men bir nechta nisbatan oddiy muammolarni ko'rib chiqmoqchiman. Bu juda oddiy: maktabda matematikani o'qigan va yuqorida yozilganlarni o'qimagan ko'pchilik talabalar uchun bu muammolar qiyin bo'lib tuyulishi mumkin. Shunga qaramay, bu OGE va matematikadan Yagona davlat imtihonida paydo bo'ladigan muammolar turlari, shuning uchun men ular bilan tanishib chiqishingizni maslahat beraman.

Vazifa № 11. Jamoa yanvar oyida 62 dona detal ishlab chiqargan bo‘lsa, har bir keyingi oyda oldingi oyga nisbatan 14 dona ko‘p detal ishlab chiqardi. Noyabr oyida jamoa necha qism ishlab chiqardi?

Yechim. Shubhasiz, oylar bo'yicha sanab o'tilgan qismlar soni ortib borayotgan arifmetik progressiyani ifodalaydi. Bundan tashqari:

\[\begin(align) & (a)_(1))=62;\quad d=14; \\ & ((a)_(n))=62+\chap(n-1 \o'ng)\cdot 14. \\ \end(hizala)\]

Noyabr - yilning 11 oyi, shuning uchun biz $((a)_(11))$ topishimiz kerak:

\[((a)_(11))=62+10\cdot 14=202\]

Shuning uchun noyabr oyida 202 ta detal ishlab chiqariladi.

Vazifa № 12. Kitob jilovlash ustaxonasi yanvar oyida 216 ta kitobni jamlagan bo‘lsa, keyingi har oyda avvalgisiga qaraganda 4 taga ko‘p kitob muqovalandi. Dekabr oyida ustaxonada nechta kitob bog'landi?

Yechim. Hammasi bir xil:

$\begin(align) & ((a)_(1))=216;\quad d=4; \\ & ((a)_(n))=216+\chap(n-1 \o'ng)\cdot 4. \\ \end(align)$

Dekabr - yilning oxirgi, 12- oyi, shuning uchun biz $((a)_(12))$ qidiramiz:

\[((a)_(12))=216+11\cdot 4=260\]

Bu javob - dekabr oyida 260 ta kitob bog'lanadi.

Xo'sh, agar siz shu paytgacha o'qigan bo'lsangiz, sizni tabriklashga shoshildim: siz arifmetik progressiyadagi "yosh jangchilar kursini" muvaffaqiyatli yakunladingiz. Siz keyingi darsga ishonch bilan o'tishingiz mumkin, bu erda biz progressiyaning yig'indisi formulasini, shuningdek, undan muhim va juda foydali natijalarni o'rganamiz.

Raqamlar ketma-ketligi tushunchasi har bir natural sonning qandaydir haqiqiy qiymatga mos kelishini nazarda tutadi. Bunday raqamlar qatori ixtiyoriy bo'lishi yoki ma'lum xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin - progressiya. Ikkinchi holda, ketma-ketlikning har bir keyingi elementi (a'zosi) avvalgisidan foydalanib hisoblanishi mumkin.

Arifmetik progressiya sonli qiymatlar ketma-ketligi bo'lib, unda qo'shni a'zolar bir-biridan bir xil son bilan farqlanadi (2-banddan boshlab qatorning barcha elementlari o'xshash xususiyatga ega). Bu raqam- oldingi va keyingi hadlar orasidagi farq doimiy bo'lib, progressiya farqi deyiladi.

Progressiya farqi: ta'rif

A = a(1), a(2), a(3), a(4) ... a(j), j qiymatlaridan tashkil topgan ketma-ketlikni ko'rib chiqaylik N natural sonlar to'plamiga tegishli. Arifmetik Progressiya, ta'rifiga ko'ra, ketma-ketlik bo'lib, unda a(3) – a(2) = a(4) – a(3) = a(5) – a(4) = … = a(j) – a(j-1) = d. d qiymati bu progressiyaning istalgan farqidir.

d = a(j) – a(j-1).

Ajratish:

• Ortib boruvchi progressiya, u holda d > 0. Misol: 4, 8, 12, 16, 20, ...
• Progressiyani kamaytirish, keyin d< 0. Пример: 18, 13, 8, 3, -2, …

Farq progressiyasi va uning ixtiyoriy elementlari

Agar progressiyaning 2 ta ixtiyoriy shartlari ma'lum bo'lsa (i-chi, k-th), u holda berilgan ketma-ketlik uchun farqni bog'liqlik asosida aniqlash mumkin:

a(i) = a(k) + (i – k)*d, ya’ni d = (a(i) – a(k))/(i-k).

Progressiyaning farqi va uning birinchi muddati

Bu ifoda faqat ketma-ketlik elementining soni ma'lum bo'lgan hollarda noma'lum qiymatni aniqlashga yordam beradi.

Progressiya farqi va uning yig'indisi

Progressiya yig'indisi uning shartlari yig'indisidir. Uning birinchi j elementlarining umumiy qiymatini hisoblash uchun tegishli formuladan foydalaning:

S(j) =((a(1) + a(j))/2)*j, lekin beri a(j) = a(1) + d(j – 1), keyin S(j) = ((a(1) + a(1) + d(j – 1))/2)*j=(() 2a(1) + d(– 1))/2)*j.

Agar har bir natural son uchun n mos haqiqiy raqam a n , keyin berilganligini aytishadi raqamlar ketma-ketligi :

a 1 , a 2 , a 3 , . . . , a n , . . . .

Demak, sonlar ketma-ketligi natural argumentning funksiyasidir.

Raqam a 1 chaqirdi ketma-ketlikning birinchi a'zosi , raqam a 2 — ketma-ketlikning ikkinchi muddati , raqam a 3 — uchinchi va hokazo. Raqam a n chaqirdi n-chi davr ketma-ketliklar , va natural son n — uning raqami .

Ikki qo'shni a'zodan a n Va a n +1 ketma-ketlik a'zosi a n +1 chaqirdi keyingi (nisbiy a n ), A a n — oldingi (nisbiy a n +1 ).

Ketma-ketlikni aniqlash uchun istalgan raqam bilan ketma-ketlik a'zosini topish imkonini beruvchi usulni ko'rsatish kerak.

Ko'pincha ketma-ketlik yordamida belgilanadi n-sonli formulalar , ya'ni ketma-ketlik a'zosini raqami bo'yicha aniqlash imkonini beruvchi formula.

Masalan,

musbat toq sonlar ketma-ketligi formula bilan berilishi mumkin

a n= 2n- 1,

va almashinish ketma-ketligi 1 Va -1 - formula

b n = (-1)n +1 . ◄

Ketma-ketlikni aniqlash mumkin takrorlanuvchi formula, ya’ni ketma-ketlikning istalgan a’zosini ba’zilaridan boshlab oldingi (bir yoki bir necha) a’zolar orqali ifodalovchi formula.

Masalan,

Agar a 1 = 1 , A a n +1 = a n + 5

a 1 = 1,

a 2 = a 1 + 5 = 1 + 5 = 6,

a 3 = a 2 + 5 = 6 + 5 = 11,

a 4 = a 3 + 5 = 11 + 5 = 16,

a 5 = a 4 + 5 = 16 + 5 = 21.

Agar a 1= 1, a 2 = 1, a n +2 = a n + a n +1 , keyin raqamli ketma-ketlikning birinchi yettita a'zosi quyidagicha o'rnatiladi:

a 1 = 1,

a 2 = 1,

a 3 = a 1 + a 2 = 1 + 1 = 2,

a 4 = a 2 + a 3 = 1 + 2 = 3,

a 5 = a 3 + a 4 = 2 + 3 = 5,

a 6 = a 4 + a 5 = 3 + 5 = 8,

a 7 = a 5 + a 6 = 5 + 8 = 13. ◄

Ketma-ket bo'lishi mumkin final Va cheksiz .

Ketma-ket deyiladi yakuniy , agar u cheklangan miqdordagi a'zolarga ega bo'lsa. Ketma-ket deyiladi cheksiz , agar u cheksiz ko'p a'zolarga ega bo'lsa.

Masalan,

Ikki xonali natural sonlar ketma-ketligi:

10, 11, 12, 13, . . . , 98, 99

final.

tub sonlar ketma-ketligi:

2, 3, 5, 7, 11, 13, . . .

cheksiz. ◄

Ketma-ket deyiladi ortib boradi , agar uning har bir a'zosi, ikkinchisidan boshlab, oldingisidan kattaroq bo'lsa.

Ketma-ket deyiladi kamaymoqda , agar uning har bir a'zosi, ikkinchisidan boshlab, avvalgisidan kamroq bo'lsa.

Masalan,

2, 4, 6, 8, . . . , 2n, . . . - ketma-ketlikni oshirish;

1, 1 / 2 , 1 / 3 , 1 / 4 , . . . , 1 /n, . . . - ketma-ketlikni kamaytirish. ◄

Elementlari soni ko'payganda kamaymaydigan yoki aksincha ko'paymaydigan ketma-ketlik deyiladi. monoton ketma-ketlik .

Monotonik ketma-ketliklar, xususan, ketma-ketliklarning ortib borayotgan va kamayuvchi ketma-ketliklardir.

Arifmetik progressiya

Arifmetik progressiya ikkinchidan boshlab har bir a'zo oldingisiga teng bo'lgan ketma-ketlik bo'lib, unga bir xil son qo'shiladi.

a 1 , a 2 , a 3 , . . . , a n, . . .

har qanday natural son uchun arifmetik progressiyadir n shart bajariladi:

a n +1 = a n + d,

Qayerda d - ma'lum bir raqam.

Shunday qilib, berilgan arifmetik progressiyaning keyingi va oldingi hadlari o'rtasidagi farq doimo doimiy bo'ladi:

a 2 - a 1 = a 3 - a 2 = . . . = a n +1 - a n = d.

Raqam d chaqirdi arifmetik progressiyaning farqi.

Arifmetik progressiyani aniqlash uchun uning birinchi hadini va farqini ko'rsatish kifoya.

Masalan,

Agar a 1 = 3, d = 4 , keyin ketma-ketlikning birinchi beshta hadini quyidagicha topamiz:

a 1 =3,

a 2 = a 1 + d = 3 + 4 = 7,

a 3 = a 2 + d= 7 + 4 = 11,

a 4 = a 3 + d= 11 + 4 = 15,

a 5 = a 4 + d= 15 + 4 = 19. ◄

Birinchi hadli arifmetik progressiya uchun a 1 va farq d uni n

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

Masalan,

arifmetik progressiyaning o‘ttizinchi hadini toping

1, 4, 7, 10, . . .

a 1 =1, d = 3,

a 30 = a 1 + (30 - 1)d = 1 + 29· 3 = 88. ◄

a n-1 = a 1 + (n- 2)d,

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

a n +1 = a 1 + nd,

keyin aniq

a n=	a n-1 + a n+1
	2

Arifmetik progressiyaning har bir a'zosi, ikkinchisidan boshlab, oldingi va keyingi a'zolarning o'rtacha arifmetik qiymatiga teng.

a, b va c raqamlari ba'zi arifmetik progressiyaning ketma-ket hadlari, agar ulardan biri qolgan ikkitasining o'rta arifmetik qiymatiga teng bo'lsa.

Masalan,

a n = 2n- 7 , arifmetik progressiyadir.

Keling, yuqoridagi bayonotdan foydalanamiz. Bizda ... bor:

a n = 2n- 7,

a n-1 = 2(n- 1) - 7 = 2n- 9,

a n+1 = 2(n+ 1) - 7 = 2n- 5.

Demak,

a n+1 + a n-1	=	2n- 5 + 2n- 9	= 2n- 7 = a n,
2		2

◄

Shu esta tutilsinki n Arifmetik progressiyaning uchinchi hadini nafaqat orqali topish mumkin a 1 , balki oldingi har qanday a k

a n = a k + (n- k)d.

Masalan,

uchun a 5 yozib olish mumkin

a 5 = a 1 + 4d,

a 5 = a 2 + 3d,

a 5 = a 3 + 2d,

a 5 = a 4 + d. ◄

a n = a n-k + kd,

a n = a n+k - kd,

keyin aniq

a n=	a n-k +a n+k
	2

arifmetik progressiyaning ikkinchisidan boshlab istalgan a'zosi bu arifmetik progressiyaning teng oraliqdagi a'zolari yig'indisining yarmiga teng.

Bundan tashqari, har qanday arifmetik progressiya uchun quyidagi tenglik amal qiladi:

a m + a n = a k + a l,

m + n = k + l.

Masalan,

arifmetik progressiyada

1) a 10 = 28 = (25 + 31)/2 = (a 9 + a 11 )/2;

2) 28 = a 10 = a 3 + 7d= 7 + 7 3 = 7 + 21 = 28;

3) a 10= 28 = (19 + 37)/2 = (a 7 + a 13)/2;

4) a 2 + a 12 = a 5 + a 9, chunki

a 2 + a 12= 4 + 34 = 38,

a 5 + a 9 = 13 + 25 = 38. ◄

S n= a 1 + a 2 + a 3 +. . .+ a n,

birinchi n Arifmetik progressiya hadlari ekstremal hadlar va hadlar soni yig‘indisining yarmining ko‘paytmasiga teng:

Bu erdan, xususan, agar shartlarni jamlash kerak bo'lsa, shundan kelib chiqadi

a k, a k +1 , . . . , a n,

keyin oldingi formula o'z tuzilishini saqlab qoladi:

Masalan,

arifmetik progressiyada 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 37, . . .

S 10 = 1 + 4 + . . . + 28 = (1 + 28) · 10/2 = 145;

10 + 13 + 16 + 19 + 22 + 25 + 28 = S 10 - S 3 = (10 + 28 ) · (10 - 4 + 1)/2 = 133. ◄

Agar arifmetik progressiya berilgan bo'lsa, u holda miqdorlar a 1 , a n, d, n VaS n ikkita formula bilan bog'langan:

Shuning uchun, agar bu miqdorlarning uchtasining qiymatlari berilgan bo'lsa, qolgan ikkita miqdorning mos keladigan qiymatlari ikkita noma'lum bo'lgan ikkita tenglamalar tizimiga birlashtirilgan ushbu formulalardan aniqlanadi.

Arifmetik progressiya monotonik ketma-ketlikdir. Ushbu holatda:

• Agar d > 0 , keyin u ortib bormoqda;
• Agar d < 0 , keyin u kamayadi;
• Agar d = 0 , keyin ketma-ketlik statsionar bo'ladi.

Geometrik progressiya

Geometrik progressiya ikkinchidan boshlab har bir a'zo oldingi bir xil songa ko'paytiriladigan ketma-ketlikdir.

b 1 , b 2 , b 3 , . . . , b n, . . .

har qanday natural son uchun geometrik progressiyadir n shart bajariladi:

b n +1 = b n · q,

Qayerda q ≠ 0 - ma'lum bir raqam.

Shunday qilib, berilgan geometrik progressiyaning keyingi hadining oldingisiga nisbati doimiy son:

b 2 / b 1 = b 3 / b 2 = . . . = b n +1 / b n = q.

Raqam q chaqirdi geometrik progressiyaning maxraji.

Geometrik progressiyani aniqlash uchun uning birinchi hadini va maxrajini ko'rsatish kifoya.

Masalan,

Agar b 1 = 1, q = -3 , keyin ketma-ketlikning birinchi beshta hadini quyidagicha topamiz:

b 1 = 1,

b 2 = b 1 · q = 1 · (-3) = -3,

b 3 = b 2 · q= -3 · (-3) = 9,

b 4 = b 3 · q= 9 · (-3) = -27,

b 5 = b 4 · q= -27 · (-3) = 81. ◄

b 1 va maxraj q uni n Atamani quyidagi formula yordamida topish mumkin:

b n = b 1 · qn -1 .

Masalan,

geometrik progressiyaning yettinchi hadini toping 1, 2, 4, . . .

b 1 = 1, q = 2,

b 7 = b 1 · q 6 = 1 2 6 = 64. ◄

b n-1 = b 1 · qn -2 ,

b n = b 1 · qn -1 ,

b n +1 = b 1 · qn,

keyin aniq

b n 2 = b n -1 · b n +1 ,

geometrik progressiyaning ikkinchidan boshlab har bir a'zosi oldingi va keyingi a'zolarning geometrik o'rtacha (proporsional) ga teng.

Qarama-qarshilik ham to'g'ri bo'lganligi sababli, quyidagi bayonot amal qiladi:

a, b va c sonlar ba’zi geometrik progressiyaning ketma-ket hadlari bo‘ladi, agar ulardan birining kvadrati qolgan ikkitasining ko‘paytmasiga teng bo‘lsa, ya’ni sonlardan biri qolgan ikkitasining geometrik o‘rtasi bo‘lsa.

Masalan,

Formula bilan berilgan ketma-ketlikni isbotlaylik b n= -3 2 n , geometrik progressiyadir. Keling, yuqoridagi bayonotdan foydalanamiz. Bizda ... bor:

b n= -3 2 n,

b n -1 = -3 2 n -1 ,

b n +1 = -3 2 n +1 .

Demak,

b n 2 = (-3 2 n) 2 = (-3 2 n -1 ) · (-3 · 2 n +1 ) = b n -1 · b n +1 ,

bu kerakli bayonotni isbotlaydi. ◄

Shu esta tutilsinki n Geometrik progressiyaning uchinchi hadini nafaqat orqali topish mumkin b 1 , balki oldingi a'zolar ham b k , buning uchun formuladan foydalanish kifoya

b n = b k · qn - k.

Masalan,

uchun b 5 yozib olish mumkin

b 5 = b 1 · q 4 ,

b 5 = b 2 · q 3,

b 5 = b 3 · q 2,

b 5 = b 4 · q. ◄

b n = b k · qn - k,

b n = b n - k · q k,

keyin aniq

b n 2 = b n - k· b n + k

ikkinchisidan boshlab geometrik progressiyaning istalgan hadining kvadrati undan teng masofada joylashgan bu progressiya hadlarining ko‘paytmasiga teng.

Bundan tashqari, har qanday geometrik progressiya uchun tenglik to'g'ri bo'ladi:

b m· b n= b k· b l,

m+ n= k+ l.

Masalan,

geometrik progressiyada

1) b 6 2 = 32 2 = 1024 = 16 · 64 = b 5 · b 7 ;

2) 1024 = b 11 = b 6 · q 5 = 32 · 2 5 = 1024;

3) b 6 2 = 32 2 = 1024 = 8 · 128 = b 4 · b 8 ;

4) b 2 · b 7 = b 4 · b 5 , chunki

b 2 · b 7 = 2 · 64 = 128,

b 4 · b 5 = 8 · 16 = 128. ◄

S n= b 1 + b 2 + b 3 + . . . + b n

birinchi n maxrajli geometrik progressiyaning a'zolari q ≠ 0 formula bo'yicha hisoblanadi:

Va qachon q = 1 - formula bo'yicha

S n= nb 1

E'tibor bering, agar siz shartlarni jamlashingiz kerak bo'lsa

b k, b k +1 , . . . , b n,

keyin formuladan foydalaniladi:

S n- S k -1 = b k + b k +1 + . . . + b n = b k ·	1 - qn - k +1	.
	1 - q

Masalan,

geometrik progressiyada 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, . . .

S 10 = 1 + 2 + . . . + 512 = 1 · (1 - 2 10) / (1 - 2) = 1023;

64 + 128 + 256 + 512 = S 10 - S 6 = 64 · (1 - 2 10-7+1) / (1 - 2) = 960. ◄

Agar berilgan bo'lsa geometrik progressiya, keyin miqdorlar b 1 , b n, q, n Va S n ikkita formula bilan bog'langan:

Shuning uchun, agar bu miqdorlarning har uchtasining qiymatlari berilgan bo'lsa, qolgan ikkita kattalikning tegishli qiymatlari ikkita noma'lum bo'lgan ikkita tenglama tizimiga birlashtirilgan ushbu formulalardan aniqlanadi.

Birinchi hadli geometrik progressiya uchun b 1 va maxraj q quyidagilar sodir bo'ladi monotonlik xususiyatlari :

• Agar quyidagi shartlardan biri bajarilsa, rivojlanish kuchayadi:

b 1 > 0 Va q> 1;

b 1 < 0 Va 0 < q< 1;

• Quyidagi shartlardan biri bajarilsa, rivojlanish pasayadi:

b 1 > 0 Va 0 < q< 1;

b 1 < 0 Va q> 1.

Agar q< 0 , u holda geometrik progressiya almashinadi: uning toq sonli hadlari birinchi hadi bilan bir xil, juft sonli hadlari esa qarama-qarshi belgiga ega. O'zgaruvchan geometrik progressiya monotonik emasligi aniq.

Birinchisining mahsuloti n Geometrik progressiyaning shartlarini quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Pn= b 1 · b 2 · b 3 · . . . · b n = (b 1 · b n) n / 2 .

Masalan,

1 · 2 · 4 · 8 · 16 · 32 · 64 · 128 = (1 · 128) 8/2 = 128 4 = 268 435 456;

3 · 6 · 12 · 24 · 48 = (3 · 48) 5/2 = (144 1/2) 5 = 12 5 = 248 832.◄

Cheksiz kamayuvchi geometrik progressiya

Cheksiz kamayuvchi geometrik progressiya maxraj moduli kichik bo'lgan cheksiz geometrik progressiya deyiladi 1 , ya'ni

|q| < 1 .

E'tibor bering, cheksiz kamayuvchi geometrik progressiya kamayuvchi ketma-ketlik bo'lmasligi mumkin. Bu vaziyatga mos keladi

1 < q< 0 .

Bunday maxraj bilan ketma-ketlik almashinadi. Masalan,

1, - 1 / 2 , 1 / 4 , - 1 / 8 , . . . .

Cheksiz kamayuvchi geometrik progressiya yig'indisi birinchilarining yig'indisi cheksiz yaqinlashadigan sonni nomlang n sonining cheksiz ko'payishi bilan progressiyaning a'zolari n . Bu raqam har doim cheklangan va formula bilan ifodalanadi

S= b 1 + b 2 + b 3 + . . . =	b 1	.
	1 - q

Masalan,

10 + 1 + 0,1 + 0,01 + . . . = 10 / (1 - 0,1) = 11 1 / 9 ,

10 - 1 + 0,1 - 0,01 + . . . = 10 / (1 + 0,1) = 9 1 / 11 . ◄

Arifmetik va geometrik progressiyalar o‘rtasidagi bog‘liqlik

Arifmetik va geometrik progressiyalar bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Keling, ikkita misolni ko'rib chiqaylik.

a 1 , a 2 , a 3 , . . . d , Bu

b a 1 , b a 2 , b a 3 , . . . b d .

Masalan,

1, 3, 5, . . . - farqli arifmetik progressiya 2 Va

7 1 , 7 3 , 7 5 , . . . - maxrajli geometrik progressiya 7 2 . ◄

b 1 , b 2 , b 3 , . . . - maxrajli geometrik progressiya q , Bu

log a b 1, log a b 2, log a b 3, . . . - farqli arifmetik progressiya log aq .

Masalan,

2, 12, 72, . . . - maxrajli geometrik progressiya 6 Va

lg 2, lg 12, lg 72, . . . - farqli arifmetik progressiya lg 6 . ◄