Арифметическая прогрессия на примерах

Арифметической прогрессией называют последовательность чисел (членов прогрессии )

в которой каждый последующий член отличается от предыдущего на сталое слагаемое, которое еще называют шагом или разницей прогрессии.

Таким образом, задавая шаг прогрессии и ее первый член можно найти любой ее элемент по формуле

1) Каждый член арифметической прогрессии, начиная со второго номера является средним арифметическим от предыдущего и следующего члена прогрессии

Обратное утверждение также верно. Если среднее арифметическое соседних нечетных (четных) членов прогрессии равно члену, который стоит между ними, то данная последовательность чисел является арифметической прогрессией . По этим утверждением очень просто проверить любую последовательность.

Также по свойству арифметической прогрессии, приведенную выше формулу можно обобщить до следующей

В этом легко убедиться, если расписать слагаемые справа от знака равенства

Ее часто применяют на практике для упрощения вычислений в задачах.

2) Сумма n первых членов арифметической прогрессии вычисляется по формуле

Запомните хорошо формулу суммы арифметической прогрессии, она незаменима при вычислениях и довольно часто встречается в простых жизненных ситуациях.

3) Если нужно найти не всю сумму, а часть последовательности начиная с k-го ее члена, то в Вам пригодится следующая формула суммы

4) Практический интерес представляет отыскание суммы n членов арифметической прогрессии начиная с k-го номера . Для этого используйте формулу

На этом теоретический материал заканчивается и переходим к решению распространенных на практике задач.

 

Пример 1. Найти сороковой член арифметической прогрессии 4;7;…

Решение:

Согласно условию имеем

Определим шаг прогрессии

По известной формуле находим сороковой член прогрессии

 

Пример2. Арифметическая прогрессия задана третьим и седьмым ее членом . Найти первый член прогрессии и сумму десяти.

Решение:

Распишем заданные элементы прогрессии по формулам

От второго уравнения вычтем первое, в результате найдем шаг прогрессии

Найденное значение подставляем в любое из уравнений для отыскания первого члена арифметической прогрессии

Вычисляем сумму первых десяти членов прогрессии

Не применяя сложных вычислений ми нашли все искомые величины.

 

Пример 3. Арифметическую прогрессию задано знаменателем и одним из ее членов . Найти первый член прогрессии, сумму 50 ее членов начиная с 50 и сумму 100 первых.

Решение:

Запишем формулу сотого элемента прогрессии

и найдем первый

На основе первого находим 50 член прогрессии

Находим сумму части прогрессии

и сумму первых 100

Сумма прогрессии равна 250.

 

Пример 4.

Найти число членов арифметической прогрессии, если:

а3-а1=8, а2+а4=14, Sn=111.

Решение:

Запишем уравнения через первый член и шаг прогрессии и определим их

Полученные значения подставляем в формулу суммы для определения количества членов в сумме

Выполняем упрощения

и решаем квадратное уравнение

Из найденных двух значений условии задачи подходит только число 8 . Таким образом сумма первых восьми членов прогрессии составляет 111.

 

Пример 5.

Решить уравнение

1+3+5+…+х=307.

Решение: Данное уравнение является суммой арифметической прогрессии. Выпишем первый ее член и найдем разницу прогрессии

Найденные величины подставим в формулу суммы прогрессии для отыскания числа слагаемых

Как и в предыдущем задании, выполним упрощения и решим квадратное уравнение

Выбираем более логичное из двух значений . Имеем, что сумма 18 членов прогрессии с заданными величинами а1=1, d=2 равна Sn=307.

На этом знакомство с арифметической прогрессией только начинается. В книгах вы найдете много подобных задач, методика решений которых не была рассмотрена . Приведенного материала должно хватить Вам с головой, чтобы разобраться и решить задачи самостоятельно. Если же нет то обращайтесь и мы Вам поможем с вычислениями.

Похожие материалы:

  • Геометрическая прогрессия. Формула суммы
  • Простые примеры на прогресию
  • Арифметическая и геометрическая прогрессии. Простые примеры
  • Арифметическая и геометрическая прогрессии. Средний уровень сложности
  • Арифметическая и геометрическая прогрессии. Сложные примеры

Калькулятор арифметической прогрессии с формулами и примерами решений

Представим, что подряд выписаны все четные натуральные числа: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 18, 20, 22… Это — последовательность четных натуральных чисел. Число 2 — ее первый член, 4 — второй, 6 — третий, 20 — десятый и т. д.

Приведем еще несколько примеров числовых прогрессий:

  • 1, 2, 3, 4, 5… — последовательность натуральных чисел,   
  • 1, 3, 5, 7, 9… — последовательность нечетных натуральных чисел,
  • 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5… – последовательность чисел, обратных к натуральным.

Последовательности бывают конечные и бесконечные. Конечной, например, есть последовательность однозначных натуральных чисел: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Последовательность всех натуральных чисел — бесконечная. Записывая бесконечную последовательность, после нескольких ее первых членов ставят многоточие. Первый, второй, третий члены последовательности четных натуральных чисел равны соответственно 2, 4, 6. Пишут: a1 = 2, а2 = 4, а3 = 6

А чему равен ее n-й член An? Поскольку каждый член последовательности парных натуральных чисел вдвое больше от своего порядкового номера, то ее n-й член равен 2n, т. е.

An = 2n.

Это формула n-го члена последовательности парных натуральных чисел.

An = 2n − 1

Формула n-го члена последовательности нечетных натуральных чисел.

Если известна формула n-го члена последовательности, то нетрудно вычислить любой ее член. Напишем несколько первых членов последовательности, n-й член которой:

An = n2 + 2

Предоставляя переменной п значения 1, 2, 3, 4, 5… получим первые члены последовательности: 6, 11, 18, 27, 38, 51… Тысячный член этой последовательности а1000 = 10002 + 2 = 1000002.

Гораздо труднее решать обратную задачу — для данной последовательности найти ее n-й член. Например, формула n-го члена последовательности простых чисел: 2, 3, 5, 7, 11, 13… — неизвестна до сих пор, хотя математики искали ее более 2000 лет.

Несколько первых членов последовательности не задают ее однозначно.

Например, существует множество различных последовательностей, первые члены которых 2, 4, 6, 8. В частности, такие первые члены имеют последовательности, n-е члены которых:

  • An = 2n
  • Cn = 2 n + (n − 1) (n − 2) (n − 3) (n − 4)

Из двух соседних членов a1 и a2 последовательности член a2 называют следующим за а1, а а1 — предыдущим по отношению к а2. Последовательность называют растущей, если каждый ее член, начиная со второго, больше предыдущего. Последовательность называется убывающей, если каждый ее член, начиная со второго, меньше предыдущего.

Замечания

Иногда рассматривают также прогрессивности, членами, которых являются различные выражения, функции, фигуры то ​ что. Можно говорить и о последовательности месяцев в году, дней в неделе, букв в слове, фамилий в списке, вагонов в поезде, станций на железной дороге и т. д. Мы дальше будем говорить только о числовых последовательностях, хотя и зовем их коротко последовательностями.

Понятие арифметической прогрессии

Арифметической прогрессией называется прогрессивность, каждый член которой, начиная со второго, равен предыдущему члену, к которому добавляют одно и то же число. Это постоянное для данной последовательности число d называется разницей арифметической прогрессии.

Первый член и разность арифметической прогрессии могут быть какими угодно числами. Арифметическая прогрессия растущая, если ее разница положительная, или нисходящая, если ее разница отрицательная.

Пример нисходящей арифметической прогрессии: 11, 9, 7, 5, 3, 1, −1, −3…

Чтобы получить любой член арифметической прогрессии, начиная со второго, надо к предыдущему члена добавить разницу d. Поэтому если первый член и разность арифметической прогрессии равны соответственно а и d, то первые члены этой арифметической прогрессии:

a1, a1 + d, a1 + 2d, a1 + 3d, a1 + 4d. ..

Обратите внимание: коэффициент при d на 1 меньше порядкового номера члена прогрессии. Так же находим а6 = а1 + 5d, а7 = а1 + 6d и вообще:

An = a1 + (n − 1)d

Это формула n-го члена арифметической прогрессии. Сумма членов конечной арифметической прогрессии равна полусумме крайних ее членов, умноженной на число членов.

Sn = [(a1 + an) / 2] × n

Примеры задач

Пример 1

В арифметической прогрессии a1 = 4, d = 3. Найдите a20.

В калькуляторе задаем:

  • Первое число: 3
  • Последнее число: 20
  • Разница (шаг): 3

Получаем:

  • Арифметическая прогрессия: 61
  • Сумма членов прогрессии: 650
  • Последовательность: 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 37, 40, 43, 46, 49, 52, 55, 58, 61

Проверяем самостоятельно по формулам с теории:

  • a20 = а1 + 19d = 4 + 19 × 3 = 61

Пример 2

Найдите сумму первых двадцати членов арифметической прогрессии 5, 7, 9…

В калькуляторе задаем:

  • Первое число: 5
  • Последнее число: 20
  • Разница (шаг): 2

Результаты рассчета:

  • Арифметическая прогрессия: 43
  • Сумма членов прогрессии: 480
  • Последовательность: 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43

Проверяем:

  • Здесь а1 = 5, d = 2. Поэтому а20 = 5 + 19 × 2 = 43
  • S = [(5 + 43) / 2] × 20 = 480

Онлайн-калькулятор делает вычисления намного проще: он экономит время, избавляя от необходимости делать вычисления вручную по формулам.

Как вычислять и решать арифметическую прогрессию в последовательностях и рядах

Последовательность — это набор чисел, расположенных по определенному образцу. Каждое число называется термином.

Конечная последовательность — это последовательность, у которой есть последний член в списке. Например: 2,4,6,8,…,16. Бесконечная последовательность — это последовательность, которая не имеет последнего члена при перечислении.

Арифметическая прогрессия следует правилу линейной последовательности, которая представляет собой последовательность, в которой каждый член получается путем добавления удаленного числа (положительного или отрицательного) к исходным элементам.

Постоянное число называется общая разность и обозначается как «d», а первый член обозначается как «a».

Если T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 5 , … представляет собой линейную последовательность, то общая разность получается как:

9000 2 Т 2 – Т 1 = T 3 – T 2 = T 4 – T 3 = T 5 – T 4
Следовательно, d = T n – T (n – 1)
где
T n = n th член последовательности, а T (n – 1) есть (n – 1) термин

Рассмотрим простой пример:
Найдем общую разность в следующей арифметической прогрессии:
а) 0,5,10,15,20
б) 3 1 4 , 5 1 2 , 7 3 4 , 10, 12 1 4

Решение

а) Чтобы найти общую разность , используем формулу T n – T (n – 1) 90 043 д = Т 2 – Т 1
T 2 = 5 и T 1 = 0
d = 5 – 0
d = 5
Следовательно, общая разность для первого ряда (a) равна 5.

b) Применяя тот же принцип,
d = T 2 – T 1
T 2 = 5 1 d = 5 1 2 – 3 1 4
d = 2 1 4

n th член арифметической прогрессии обозначается как T n или U n ,
если T 1 T 2 = T 1 + d = a + d
T 3 = T 9001 5 2 + д = а + д + d = a + 2d

Это означает, что
T n = a + (n – 1)d
Эта формула выше является общей формулой, используемой для решения арифметической прогрессии

Возьмем несколько примеров:
a) Найдите n th член в числах 34, 40, 46
b) Второй, третий и четвертый члены арифметической прогрессии равны x – 2, 5 и x + 2 соответственно рассчитать значение x.
c) Найдите количество членов арифметической прогрессии, если первый и последний члены равны x и 31x, а общая разность равна 5x.
г) Найдите количество слагаемых и выражение для n й член следующей арифметической прогрессии 32, 29, 26, …, -118
д) 8 й член арифметической прогрессии равен 18 и 12 й член равен 26. Найдите первый член, обычный разница и 20 й срок.
f) Первый член арифметической прогрессии равен 10, отношение 7 -го -го члена к 9--му -му члену равно 3:5. Вычислите общую разность прогрессии.
г) Цифры 11, х, у, 21 1 2 из арифметической прогрессии. Найдите значения x и y.

Решение
а) У нас есть формула как T n = a + (n – 1)d
a = 34
d = T 2 – T 1 = 40 – 34 = 6
Следовательно ,
T n = 34 + (n – 1)6
T n = 34 + 6n – 6
T n = 34 – 6 + 6n
T n = 28 + 6н

б)
2 nd член = x – 2
3 rd член = 5
4 th член = x + 2

Так как нет первого члена, мы будем использовать общую разность для вычисления значения x 3
d = 5 – (х – 2) = (х + 2) – 5
5 – х + 2 = х + 2 – 5
5 + 2 – 2 + 5 = х + х
10 = 2х
5 = x
Следовательно, значение x равно 5.

c)
a (первый член) = x
T n = l (последний член) = 31x
d (общая разность) = 5x

T n = a + (n – 1)d
31x = x + (n – 1)5x
31x = x + 5nx – 5x
31x = -4x + 5nx
31x + 4x = 5nx
35х = 5nx
7 = n
Следовательно, количество слагаемых равно 7.

г)
A.P. => 32, 29, 26, …, -118
Прежде всего найдем количество слагаемых
Общая формула: T n = A + (N -1) D
A = 32
D = T 2 -T 1
D = 29 -32 = -3
L = -118

-118 = 32 + (n -n 1)-3
-118 = 32 -3n + 3
-118 = 35 – 3n
3n = 35 + 118
3n = 153
n = 51
Следовательно, количество слагаемых равно 51.
Далее находим n th терм-выражение = 32 + (n – 1)-3
T n = 32 + 3 – 3n
T n = 35 – 3n

e)
T 8 = 18, n = 8
T 12 = 26 , n = 12

Сначала найдем выражения T 8 и T 12
T 8 = a + (8 – 1)d
T 8 = a + 7d … (I)

T 12 = a + (12 – 1)d
T 12 = a + 11d … (II)

Далее получаем значения a и d, используя одновременное уравнение для уравнения (I) и (II)
Используя метод исключения
18 = a + 7d
-26 = a + 11d

Это оставляет нам это уравнение
-8 = -4d
d = -8 / -4 = 2
Общая разность равна 2

Использование уравнения (II) для нахождения значения a (первого члена)
26 = a + 11d
26 = a + 11(2)
26 = a + 22
a = 26 – 22
a = 4
Первое слагаемое равно 4

Далее вычисляем значение 20 -го слагаемого
T 20 = 4 + (20 – 1) 2
T 20 = 4 + 19(2)
T 20 = 4 + 38
T 20 = 42

f)
Первый член (a) = 10 9004 3 Т 7 : Т 9 = 3:5 = 3 5
Используя общую формулу: T n = a + (n – 1)d

T 7 = 10 + (7 – 1)d
T 7 = 10 + 6d

T 9 = 10 + (9 – 1)d
T 9 = 10 + 8d

Начиная с T 7 900 16 :Т 9 = 3:5
Отсюда следует, что 5T 7 = 3T 9

5(10 + 6d) = 3(10 + 8d)
50 + 30d = 30 + 24d
30d – 24d = 30 – 50 9004 3 6d = -20
d = -3,3333

Следовательно, общая разность равна -3,3333

g)
A. P. => 11, x, y, 21 1 2
Общая формула: T n = a + (n – 1)d
T 4 = 21 1 2 , n = 4, a = 11

21 1 2 = 11 + ( 4 – 1)d
21 1 2 = 11 + 3d
43 2 = 11 + 3d
Умножая на 2 9004 3 43 = 22 + 6d
43 – 22 = 6d
21 = 6d
D = 21/6
D = 3,5
Далее, давайте найдем x

T 2 = x = 11 + (2 — 1) 3,5
x = 11 + (1) 3,5
x = 11 + 3,5
x = 14,5

Далее, найдем y

T 3 = y = 11 + (3 – 1)3,5
y = 11 + (2)3,5
y = 11 + 7
y = 18

Серия

Серия получается при добавлении членов последовательности.
Например:
а) 9 + 12 + 15 + 18 + … + 51
б) 4 + 8 + 12 + .. + 48
в) 1 + 2 + 3 + 4 + …
г) 5 + 10 + 15 + 20 + …

Примеры а) и б) называются конечными рядами , потому что они имеют определенное число членов и всегда можно найти сумма конечного ряда .
Примеры c) и d) называются бесконечными рядами . Сумму бесконечных рядов часто невозможно найти.

Решим что-нибудь
Найдите сумму этого A.P.
2 + 4 + 6 + … + 98 + 100
Решение
Срок) = 100
дн. (Общая разность) = T 2 – T 1
d (Общая разность) = 4 – 2 = 2

T n = a + (n – 1)d
100 = 2 + (n – 1)2
100 = 2 + 2n – 2
100 = 2n
n = 100/2
n = 50

Следовательно, количество членов в арифметической прогрессии равно 50 900 45

Присмотритесь к этому

S (сумма) = 2 + 4 + 6 + … + 98 + 100 Складывая два ряда по вертикали, получаем:

2S = 102 + 102 + … + 102 + 102 + 102
2S = 102 x 50
2S = 5100
S = 5100 2
S = 2550

Следовательно, сумма арифметического ряда равна 2550

Следующее выражение представляет собой общий арифметический ряд, где добавляются термины.

S = а + (а + d) + (а + 2d) + … + l … (III)
S = l + (l – d) + (l – 2d) + … + a … (IV)

Сложение уравнений (III) и (IV)

2S = (a + l) + (a + l) + … + (a + l)
2S = (a + l)n
S = n(a + л) 2 … (V)

Приведенная выше формула используется, когда заданы первый и последний члены

Существует другая формула

Так как l = a + (n – 1)d
Подставляя l = a + (n – 1)d в уравнение (V)
S n = n(a + l) 2
S n = n(a + a + (n – 1)d) 2
S n = n(2a + (n – 1)d) 2 … (VI)

Приведенное выше уравнение или уравнение (VI) используется, когда дается первый член и общая разность.

Возьмем еще один пример

а) Первый член и последний член арифметической прогрессии равны 2 и 256 соответственно. Сколько членов в последовательности и в чем общее отличие ряда, если его сумма равна 1548?

Решение
а)
Сначала найдем количество слагаемых, n
а (первый член) = 2
l (последний член) = 256
S n (сумма ряда) = 1548

С п = n(a + l) 2
1548 = n(2 + 256) 2
Умножая на 2
3096 = n(2 + 25) 6)
3096 = 258n
n = 3096 258
n = 12

Следовательно, количество членов ряда равно 12

Далее, найдем общую разность, d

S n 9 0016 = n(2a + (n – 1)d) 2
1548 = 12(2(2) + (12 – 1)d) 2
Умножая на 2
3096 = 12(4 + (11)d)
3096 = 48 + 132d
3096 – 48 = 132d
3048 = 132d
d = 3048 132
d = 23,0909

Следовательно , общая разница 23. 0909 .

Калькулятор Nickzom способен вычислить все параметры A рифметической P прогрессии.

Загрузите наше бесплатное приложение для Android

Арифметические прогрессии | Великолепная математика и естественные науки Wiki

Содержимое
  • Описание арифметических прогрессий
  • Суммы арифметических прогрессий
  • Свойства арифметических прогрессий
  • Решение проблем
  • Смотрите также

Важная терминология

  • Начальный член: В арифметической прогрессии первое число в ряду называется «начальным членом».
  • Общая разность: Значение, на которое увеличиваются или уменьшаются последовательные члены, называется «обычной разностью».

Рекурсивная формула

Мы можем описать арифметическую последовательность с помощью рекурсивной формулы, которая определяет, как каждый член относится к предыдущему. Поскольку в арифметической последовательности каждый член задается предыдущим членом с добавленной общей разностью, мы можем написать рекурсивное описание следующим образом:0003

\[ \text{Термин} = \text{Предыдущий термин} + \text{Общая разница.} \]

Более кратко, с общей разницей \(d\), мы имеем:

\[a_n= a_{n-1}+d.\]

Явная формула

Хотя приведенная выше рекурсивная формула позволяет нам описать взаимосвязь между членами последовательности, часто полезно иметь возможность написать явное описание терминов в последовательности, которая позволила бы нам найти любой термин.

Если известен исходный член, то следующие члены связаны с ним повторным добавлением общей разности. Таким образом, явная формула

\[ \text{Термин} = \text{Начальный термин} + \text{Общая разница} \times \text{Количество шагов от начального термина}.\]

Мы можем записать это с общей разностью \( d\), как:

\[a_n = a_1 + d(n-1).\]

Какая последовательность описывается выражением \(a_n = 2 + 4(n-1)\)?

Последовательность: \(2, 6, 10, 14, \точки\).

Из явной формулы видно, что начальный член равен 2, а общая разность равна 4.

9{\text{й}}\) экзамен.

Если все его оценки следуют арифметической прогрессии с положительной общей разностью, на каком экзамене он получил нулевые оценки?

Сумма терминов: Сумма первых \(n\) членов АП с начальным термином \(a\) и общей разностью \(d\) определяется как

\[S_n=\frac n2 \big[ 2a+(n-1)d\big] \qquad \text{or} \qquad S_n = \dfrac{n}{2} \big[T_1 + T_n\big] \qquad \text{or} \qquad S_n = n \times (\text{средний срок}).

\]

Чему равна сумма первых 100 натуральных чисел?

Предположим, что сумма первых 100 натуральных чисел равна \(S\), тогда

\[S=1+2+3+ \cdots +98+99+100.\]

Теперь запись этого выражения в обратном порядке дает

\[S=100+99+98+ \cdots +3+2+1.\]

Сложив два вышеуказанных значения, мы получим

.

\[\begin{выравнивание} 2S&=(1+100)+(2+99)+(3+98)+\cdots +(98+3)+(99+2)+(100+1)\\ &=(101)+(101)+(101)+ \cdots + (101)+(101)+(101)\\ &=101 \умножить на 100\\ \\ \Rightarrow S&=\dfrac{101 \times 100}{2}\\&=101 \times 50\\&=5050.\ _\square \конец{выравнивание}\]

В приведенном выше примере обратите внимание, что суммы соответствующих членов в \(S=1+2+3+ \cdots +98+99+100\) и \(S=100+99+98+ \cdots +3 +2+1\) все одинаковы, т.е.

\[1+100=2+99=3+98= \cdots =50+51=51+50=\cdots =98+3=99+2= 100+1.\]

Сумма членов AP может быть найдена вручную путем сложения всех членов, но это может быть очень утомительным процессом. На основании вышеуказанного свойства, которым обладает АП, существует обобщенная формула для суммы АП.

Для арифметической прогрессии с начальным членом \(a_1\) и общей разностью \(d\) сумма первых \(n\) членов равна

.

\[ S_n = \frac{n}{2}\big[2a_1+(n-1)d\big]. \]

Чему равна сумма первых 50 нечетных натуральных чисел?

Мы понимаем, что это арифметическая последовательность с общей разностью \(2\) и начальным членом \(1.\). Затем мы можем использовать формулу для получения

\[S_n = \frac{1}{2}n\big(2a_1+(n-1)d\big) \подразумевает S_{50} =25\times(2+492. \конец{выравнивание}\]

\[\large 13 + 28 + 43 + \cdots + a_n = 68210\]

Члены \(n\), добавляемые в левую часть приведенного выше уравнения, образуют арифметическую прогрессию в указанном порядке.

Что такое \(n?\)

Возрастающая/убывающая последовательность:

  • Если общая разность положительна, т. е. \(d>0,\), то арифметическая прогрессия представляет собой возрастающую 908 40 последовательность и удовлетворяет условию \(a_{n-1}

  • Если общая разность отрицательна, т.е. \(d<0,\), то арифметическая прогрессия представляет собой убывающую последовательность и удовлетворяет условию \(a_{n-1}>

    a_n:\) \[ a_1 > a_2 > a_3 > \cdots .\] Например, арифметическая прогрессия с начальным членом \(1\) и общей разностью \(-3, \), т.е. \(1, -2, -5, -8, -11, \dots, \) — убывающая последовательность.

Другие свойства:

  • Если \(a,b,c\) находятся в AP, то \(2b = a + c.\) 9{\text{th}}\) член последовательности \(1, 2, 3, 4, 5, \dots\), соответствующие точки можно нарисовать \((n,a_n)\) в декартовой системе координат следующим образом:


    Все точки \((n,a_n)\) лежат на одной прямой, то есть, если соединить все точки, можно составить прямую линию.