ГЛАВА 6
ПРОГРЕССИИ
Бесконечно убывающая геометрическая прогрессия.
Ответы и решения
659.Для доказательства того, что данные числа образуют геометрическую убывающую прогрессию, надо проверить, будут ли равны отношения и будут ли они меньше 1. Имеем:
Так как то данные числа образуют геометрическую убывающую прогрессию. По формуле ее суммы находим
Отв. S = 4 + 3√2 .
__________________________________________________
660. Как в предыдущей задаче, находим, что выражение в квадратных скобках равноВсе выражение тогда примет вид
Отв. — 6(√3 + 1)
__________________________________________________
661. По условию
u1 = 4 и u3— u5 = 32/81
По формуле un = u1qn — 1 из второго равенства получаем
u1q2— u1q4 = 32/81
Учитывая, что u1 = 4, получаем биквадратное уравнение 81q4—81q2 + 8 = 0; его корни: Отрицательные корни не годятся, так как по условию все члены положительны, положительные корни годятся оба, так как они меньше единицы. Получим две бесконечно убывающие прогрессии.
Отв. S' = 12 (3 + 2√2 ) и S" = 6.
__________________________________________________
662. По условию
u1 + u4=54 и u2+u3=36.
С помощью формулы un = u1qn — 1 получим систему двух уравнений:
Разделив (1) на (2), получим уравнение
из которого найдем q1 = 2 и q2 = 1/2. Годится q2 = 1/2 < 1. Находим
из (2) u1= 48.
Отв. S=96.
__________________________________________________
663. Первый способ. По условию
1) u1 + u3 + u5 + ...= 36,
2) u2 + u4 + u6+...= 12.
Члены первой и второй сумм составляют также бесконечно убывающие прогрессии, знаменатель которых одинаков и равен q2, первый член в первой прогрессии равен u1, а во второй u2, т. е. u1q. Выражая суммы первой и второй прогрессий по формуле суммы бесконечно убывающей прогрессии (где вместо q берем q2, а вместо u1 во втором случае берем u1q), получим:
Деля 2) на 1)-, получим: q = 1/3, а из первого уравнения находим u1 =32.
Второй способ. Так как u2 = u1q, u4 = u3q и т. д., то вместо u2 + u4 + u6+...= 12 получим u1q +u3q+u5q+... = 12, или
q(u1+u3+u5+...) = 12. (1)
Разделив на (1) условие u1 + u3 + u5 + ...= 36, найдем q = 1/3
С другой стороны, сумма всех членов прогрессии есть 12+36=48 По формуле суммы бесконечно убывающей прогрессии имеем , откуда u1 =32.
Отв. -::- 32; 32/3; 32/9; ...
__________________________________________________
664. По условию
u1 + u2 + u3 + ... = 56; u12 + u22 + u32 + ... = 448.
Слагаемые второй суммы образуют также геометрическую бесконечно убывающую прогрессию с первым членом u12 и знаменателем q2. Выражая суммы этих прогрессий, получим
Деля (2) на (1), находим
u1= 8( l + q ). . (3)
Исключая u1 из уравнений (1) и (3), получаем
8 (1+q) = 56(1—q),
откуда q = 3/4 Из (1) находим u1= 14.
Отв. u1= 14, q = 3/4
__________________________________________________
665. Задача решается аналогично предыдущей. Для определении u1 и q получим систему уравнений:
После исключения из этих уравнений u1 получим уравнение
3q2—10q +3=0. Из двух корней его годится только q = 1/3 (другой q = 3 больше единицы). Из уравнения (1) находим u1= 2.
Отв. -::- 2; 2/3 ; 2/9 ; ...
__________________________________________________
666. Задача решается аналогично задачам 664, 665. Для определения u1 и q получим систему уравнений:
Уравнение (2) равносильно уравнению u1= 8( l + q )
Исключая u1 из системы u1q = 6, u1= 8( l + q ), получаем уравнение 4q2+4q—3 = 0.
Из двух его корней q1= — 3/2, q2= 1/2 годится только второй, так как абсолютная величина первого больше единицы. Из (1) находим u1= 12.
Отв. -::- 12; 6; 3; ...
__________________________________________________
|