В арифметической прогрессии известны а. Арифметическая прогрессия. Формула суммы членов конечной арифметической прогрессии

Определение арифметической прогрессии

Арифметической прогрессией называют такую последовательность, в которой каждый член, начиная со второго, равняется предыдущему, к которому прибавляют одно и то же число.

Число d, которое в переводе обозначает слово «разница», носит название разницы арифметической прогрессии.

Время поднять его еще на одну ступень с арифметическими рядами. Единственное различие между арифметическим рядом и арифметической последовательностью состоит в том, что ряд является просто суммой всех членов. Однако есть одна информация, которую мы здесь, в Шмупе, чувствуем, что мы должны одарить вас. Мы «говорим» формулу для суммы арифметического ряда. Хорошая новость заключается в том, что вам просто нужно запомнить формулу вместо того, чтобы складывать кучу терминов, как раньше. Плохая новость - вам нужно помнить формулу.

Несмотря на то, что обычные старые учебники могут написать эту формулу, нам действительно нравится наша версия. Это позволяет нам запомнить сумму арифметического ряда как число членов, умноженное на среднее значение первого и последнего членов. Перевод: «8-я частичная сумма» означает «сумма первых 8 терминов».

Иными словами можно сказать, что арифметическая прогрессия - это числовая последовательность (аn), заданная рекуррентно соотношениями

При этом n = 2, 3, 4

Где, a и d являются заданными числами.

То есть, такая числовая последовательность, как a1, a2, а3, ..., аn ... считается арифметической прогрессией.

Иначе говоря, числовая последовательность a1, a2, а3, ..., а n ... является арифметической прогрессией, если для любого натурального числа n выполняется условие an + 1 = an + d. Из этого равенства следует равенство an + 1 - an = d которая означает, что разница между любым следующим и предыдущим членами арифметической прогрессии р.

Эта проблема прекрасно украшена подарками для нас, поскольку правило уже находится в явном виде арифметической последовательности. Найдите 22-ю частичную сумму. Эта проблема немного сложнее, так как у нас нет последовательности в нашей типичной арифметической форме. Это означает, что нам нужно сначала убедиться, что это арифметика, а затем разработать правило, которое работает.

Таким образом, у нас определенно есть арифметический поток. Общая разница - и первый термин. Далее, чтобы найти нашу частичную сумму, нам понадобится последний член. В этом случае это 22-й срок. Мы можем использовать данное правило, чтобы найти его. Наконец, мы можем использовать нашу формулу частичной суммы, чтобы найти наше решение.

Например

Если взять последовательность чисел 4; 12; 20; 25; 36, то мы увидим, что каждое последующее число на восемь больше предыдущего. Такая последовательность получается за счет прибавления числа восемь к каждому следующему члену.

Вот такая получается арифметическая прогрессия:

4+8=12
12+8=17
20+8=28
28+8=31

Для обозначения арифметической последовательности (аn), удобной является такая запись, как:

Еще раз, нам нужно знать три вещи, чтобы найти сумму: количество терминов, первый член и последний член. В этом случае первый и последний термины довольно легко найти. Проблема заключается в понимании того, сколько терминов существует. Для этого мы можем составить правило, а затем решить.

Это означает, что 2 является 10-м членом. У нас есть 10 терминов в нашей серии, которая начинается с 74 и заканчивается. Нас спрашивают: каково значение 100-го слагаемого в этой последовательности? И первый член равен 15, затем 9, затем 3, затем отрицательный. Итак, давайте напишем его вот так, в таблице. Поэтому, если у нас есть термин, просто у нас есть вещи прямо, а затем мы имеем значение. то мы имеем значение этого термина. И тогда наш четвертый термин отрицательный. И они хотят, чтобы мы выяснили, каким будет 100-й член этой последовательности.

A1, a2, а3, ..., аn ...

Здесь значок «+» служит заменой такого словосочетания, как «арифметическая прогрессия».

Задание

Перед вами предоставлена такая последовательность чисел:

3, 6, 9, 12, 15, 18,……

Дайте ответ на такие вопросы:

1. Можно ли назвать изображенный перечень чисел арифметической прогрессией?
2. Назовите ее первый член.
3. Чему равен ее десятый член?
4. Найдите разность этой прогрессии.
5. Какой будет сумма первых четырнадцати ее членов?
6. К какой последовательности относится эта арифметическая прогрессия? К возрастающей или убывающей?
7. Сделайте запись формулы ее n-го члена.

Итак, давайте посмотрим, что происходит здесь, если мы можем различить какой-то тип шаблона. Итак, когда мы перешли от первого термина ко второму термину, что случилось? 15 Это всегда хорошо думать о том, насколько изменились числа. Это всегда самый простой тип рисунка. Итак, мы спустились на 6, мы вычитали Затем, чтобы перейти от 9 до 3, ну, мы снова вычитали 6. А потом перейти от 3 к отрицательному 3, ну, мы снова вычитаем 6. Так что, похоже, каждый термин вы вычитаете. Итак, второй срок будет на 6 меньше первого.

Третий термин будет равен 12 от первого слагаемого, или отрицательный 6 вычитается дважды. Итак, в третьем выражении вы дважды вычитаете отрицательный 6. В четвертом термине вы вычитаете отрицательный 6 три раза. Таким образом, независимо от того, на каком языке вы смотрите, вы вычитаете отрицательный результат на 6 меньше, чем это много раз. Позвольте мне записать это просто так. Обратите внимание, что когда ваш первый срок, у вас есть 15, вы вообще не вычитаете отрицательный результат 6. Или вы могли бы сказать, что вы вычитаете отрицательный 6 0 раз.

Формула арифметической прогрессии

Такое нахождение арифметической прогрессии, в котором чтобы вычислить аn, необходимо еще найти и 99 предшествующих членов последовательности, является не совсем удобным. Естественно, что такую вычислительную работу буден лучше выполнить при помощи формулы n-го члена, то есть осуществить аналитическое задание арифметической прогрессии.

Таким образом, вы можете сказать, что это минус минус минус 6 раз, или дайте мне лучше написать этот путь. - минус 0 раз отрицательный. Именно это и есть тот первый термин. Мы просто вычитали отрицательный 6 один раз, или вы могли бы сказать, минус 1 раз. Или вы могли бы сказать плюс 1 раз отрицательный. В любом случае мы вычитаем 6 раз. Это 15 минус. Мы вычитаем 6 три раза из 15, так что минус 3 раза. Итак, если вы видите рисунок здесь, когда у нас есть наш четвертый член, мы имеем здесь термин минус 1.

Это будет 15 минус. Это будет 15 минус 100 минус 1, что равно 99 раз? Так что давайте просто вычислим, что это такое. Так что 99 раз 6 - На самом деле вы можете сделать это в своей голове. Вы могли бы сказать, что это будет 6 меньше, чем 100 раз 6, что составляет 600, а 6 меньше. Но если вы не хотели этого делать, вы просто делаете это по-старому. 6 раз 9 переносит 9 раз 6 или 6 раз 9 составляет 54 плюс 5. И затем, чтобы выяснить, что такое 15. Итак, мы хотим выяснить, что такое 15 минус 594. И если вы не верите мне, распределите этот отрицательный знак. 1 раз 594 отрицательный Отрицательный 1 раз отрицательный 15 положителен Итак, эти два утверждения эквивалентны: это намного легче для моего мозга понять.

Припустим, что первый член арифметической прогрессии равен а1, а d - разница.


Мы видим, что в этих формулах коэффициент при числе d на один меньше порядкового номера члена прогрессии.



Формула суммы членов конечной арифметической прогрессии




Мы можем сделать это в наших головах. 594 минус 14 будет 580, а затем 580 минус 1 больше Было бы так, что там было 579, и тогда у нас есть этот отрицательный знак, сидящий там. Таким образом, 100-й термин в нашей последовательности будет отрицательным. И это число, которое мы продолжаем добавлять, что может быть положительным или отрицательным числом, мы называем наша общая разница. А сумму арифметической последовательности мы называем арифметическим рядом. Поэтому позвольте мне написать это желтым цветом.

Изменение цвета иногда затруднено. Таким образом, арифметический ряд является просто суммой арифметической последовательности. Ну, что это за сумма этих двух первых терминов здесь? У меня будет плюс плюс плюс минус 1 раз. Теперь давайте добавим оба этих вторых слова. И сколько раз вы это делаете? Теперь мы выработаем общую формулу, просто функцию того, что наш первый термин, какова наша общая разница, и сколько терминов мы снова складывается. Итак, это обобщенная сумма арифметической последовательности, которую мы называем арифметическим рядом.

Характеристическое свойство арифметической прогрессии




Задание

Решите несколько бытовых задач:

1. По рекомендации санаторного врача, отдыхающим было рекомендовано начинать принимать загар с пяти минут, увеличивая ежедневно время пребывание на солнце, еще на пять минут. Сколько дней будет длиться путевка в санатории, если время загара увеличится до 30 минут?

Определение арифметической прогрессии

Среднее значение первого слагаемого и последнего члена умножает число терминов, которые у вас есть. Поскольку это очень легко запомнить - среднее значение первого и последнего термины, умноженные на количество терминов, которые у вас были, и фактически создают интуитивный смысл, потому что вы просто увеличиваетесь на одну и ту же сумму каждый раз. Итак, давайте просто усредним первый и последний термины, а затем умножим количество членов, которые у нас есть. Ну, все, что нам нужно сделать, это переписать это немного, чтобы увидеть, что это действительно то же самое, что и здесь.

2. Спортсмен за час пробегает расстояние в 10 км. Каждый следующий час бега его расстояние уменьшается на 0,5 км, чем предыдущий. За сколько времени он пробежит 50 км?

3. В театре сидячие места расположены так, что в каждом следующем ряду количество кресел на четыре больше, чем в предыдущем, а всего в зале насчитывается 1050 мест. Назовите количество рядов в зале, если первый ряд насчитывает десять кресел?

Характеристическое свойство арифметической прогрессии

Таким образом, весь этот бизнес здесь действительно является средним значением первый и последний термины. И это верно для любой арифметической последовательности, как мы только что показали здесь. Этот урок будет работать с арифметическими последовательностями, их рекурсивными и явными формулами и нахождением терминов в последовательности. В этом уроке предполагается, что вы знаете, что есть и может найти общую разницу. Если вам нужно просмотреть эти темы.

Это имеет значение 4, что означает, что мы добавляем 4 к члену, чтобы получить следующий член в последовательности. Рекурсивная формула для а записывается в виде. Для нашей конкретной последовательности, так как это 4, мы будем писать. Итак, как только вы узнаете, что вы можете написать рекурсивную форму для этой последовательности.

Историческая справка

А известно ли вам, что создание формулы 1-х n – членов арифметической прогрессии тесно переплетается с именем такого ученого, как Карл Фридрих Гаусс. Будучи еще совсем ребенком, он проявлял себя истинным вундеркиндом, и кроме того, что умел читать и писать, умудрялся исправлять ошибки отца в подсчетах.

Однако рекурсивная формула может с трудом работать, если мы хотим найти 50-й термин. Используя рекурсивную формулу, нам нужно было бы узнать первые 49 членов, чтобы найти 50-е. Это звучит как много работы. Вместо того чтобы писать рекурсивную формулу, мы можем написать явную формулу. Явная формула также иногда называется замкнутой формой. Чтобы написать явную или замкнутую форму арифметической последовательности, мы используем.

Чтобы найти явную формулу, вам нужно будет дать первый термин и использовать это значение в формуле. Вам будет предоставлено это значение или будет предоставлена ​​достаточная информация для его вычисления. Напишите явную формулу для той, с которой мы работали раньше. . Что произойдет, если мы узнаем конкретный термин и общую разницу, но не всю последовательность? Давайте посмотрим в следующем примере.

Если верить легенде, то во время учебы, когда учитель предложил детям сосчитать сумму чисел от одного до ста, то восьмилетний Карл Гаусс очень быстро нашел искомую величину, так как смог заметить, что попарные суммы с противоположных сторон имеют одинаковый результат. Немного позднее он вывел формулу арифметической прогрессии.

Мы уже нашли явную формулу в предыдущем примере. Поскольку мы не получили целое числовое значение, то 623 не является членом в последовательности. Может быть 103-й срок или 104-й срок, но не один между ними. Равные интервалы, называемые общей разницей, отделяют термины от арифметической прогрессии. Общая разница может быть положительным числом или отрицательным числом. Например, это арифметическая прогрессия с общей разницей в 3, тогда как это арифметическая прогрессия с общей разницей. Чтобы найти термин в арифметической последовательности, вам нужна начальная точка и общая разница.

А вот «прогрессия», как термин появился в шестом веке благодаря римлянину Боэцию и воспринимался, как бесконечная числовая последовательность. И уже древние греки из теории непрерывных пропорций выделили такие названия, как «арифметическая» и «геометрическая» прогрессия.

В 1796 году Карл Фридрих Гаусс решил окончательно посвятить себя математике, потому что обнаружил метод, который позволил построить правильный семнадцатиугольник только с помощью линейки и циркуля! Над этой задачей бились все известные математики-геометры еще со времен великого Эвклида! А ведь изначально Гаусс собирался посвятить себя классической литературе, из-за необыкновенных склонностей к языкам.

Это фундаментально, поскольку все термины, которые вы находите, должны ссылаться на одну и ту же отправную точку. Как и исходная точка, это может быть частью проблемы, или вам придется выбирать ее. Это будет частью заявления о проблеме или вам придется выбирать его. . Этот расчет зависит от его положения в числовой последовательности и может быть выполнен с помощью описанного ниже в этой статье.

Один - это номер, в котором числа находятся в некотором порядке. Разница между любыми двумя последовательными терминами. Ниже приведена последовательность. Таким образом, причина - это число, к которому нужно добавить каждый термин, чтобы получить следующий.

Некоторые факты, о математических прогрессиях были известны еще древним китайским и индийским мудрецам. Так, например, есть древняя индийская легенда, которая рассказывает об изобретении шахмат, а которой проходят моменты, связанные со знаниями арифметической прогрессии.

Легенда рассказывает, как индийский шах Шерам пообещал награду тому, кто придумает интересную игр, которая вызовет длительный интерес у индийского владыки. Но мудрец Сета, который придумал шахматы, попросил за ее изобретение такое количество зерен, которое будет увеличиваться в зависимости от клеток на шахматной доске. И если на первую клеточку нужно положить только одно зернышко, то на следующую в два раза больше. И так каждый раз количество зерен на каждой следующей клетке снова удваивается по сравнению с предыдущей и т.д. вплоть до шестьдесят четвертой клетки. Это значит, что количество зерен равняется сумме шестидесяти четырех членной геометрической прогрессии. В итоге должно было получиться такое число зерен, которое нужно было бы собирать со всей планеты. Поэтому шах просьбу ученого выполнить никак не мог.

Прежде всего, обратите внимание, что две следующие арифметические прогрессии имеют одну и ту же причину. Это связано с тем, что первый термин этих прогрессий различен. Обратите внимание только на начальную и конечную часть уравнений. Число, умножающее отношение, всегда является единицей, меньшей, чем позиция члена, который мы вычисляем. Поэтому мы можем написать следующие выражения.

Формула арифметической прогрессии

Обратите внимание на следующий пример, который будет решен двумя разными способами. В формуле общего термина мы будем иметь. Обратите внимание на пример ниже, где числовая строка соответствует этому определению. Обратите внимание, что в этом примере, независимо от выбранного термина, кроме первого, разница между ним и его предшественником всегда равна. Это различие называется отношением арифметической прогрессии.

А вот с помощью вычислений английский математик Абрахам де Муавр смог предсказать дату своей кончины. Наблюдая за продолжительностью своего сна, он заметил, что она с каждым днем увеличивается на пятнадцать минут в день и, рассчитав арифметическую прогрессию, он узнал дату своей смерти и в этот же день и умер.

Задание: А известно ли вам, с какой легендой связано создание геометрической прогрессии?

Домашнее задание

Посмотрите внимательно на схему, изображенную внизу, и укажите с помощью стрелочек, какому определению соответствует формула, изображенная в овале?




Задачи по арифметической прогрессии существовали уже в глубокой древности. Они появлялись и требовали решения, поскольку имели практическую необходимость.

Так, в одном из папирусов Древнего Египта, имеющем математическое содержание, - папирусе Райнда (XIX век до нашей эры) - содержится такая задача: раздели десять мер хлеба на десять человек, при условии если разность между каждым из них составляет одну восьмую меры».

И в математических трудах древних греков встречаются изящные теоремы, имеющие отношение к арифметической прогрессии. Так, Гипсикл Александрийский (II век составивший немало интересных задач и добавивший четырнадцатую книгу к «Началам» Евклида, сформулировал мысль: «В арифметической прогрессии, имеющей четное число членов, сумма членов 2-ой половины больше суммы членов 1-ой на квадрату 1/2 числа членов».

Обозначается последовательность an. Числа последовательности называются ее членами и обозначаются обычно буквами с индексами, которые указывают порядковый номер этого члена (a1, a2, a3 … читается: «a 1-ое», «a 2-ое», «a 3-тье» и так далее).

Последовательность может быть бесконечной или конечной.

А что же такое арифметическая прогрессия? Под ней понимают получаемую сложением предыдущего члена (n) с одним и тем же числом d, являющимся разностью прогрессии.

Если d<0, то мы имеем убывающую прогрессию. Если d>0, то такая прогрессия считается возрастающей.

Арифметическая прогрессия называется конечной, если учитываются только несколько ее первых членов. При очень большом количестве членов это уже бесконечная прогрессия.

Задается любая арифметическая прогрессия следующей формулой:

an =kn+b, при этом b и k - некоторые числа.

Абсолютно верно утверждение, являющееся обратным: если последовательность задается подобной формулой, то это точно арифметическая прогрессия, которая имеет свойства:

  1. Каждый член прогрессии - среднее арифметическое предыдущего члена и последующего.
  2. Обратное: если, начиная со 2-ого, каждый член - среднее арифметическое предыдущего члена и последующего, т.е. если выполняется условие, то данная последовательность - арифметическая прогрессия. Это равенство одновременно является и признаком прогрессии, поэтому его, как правило, называют характеристическим свойством прогрессии.
    Точно так же верна теорема, которая отражает это свойство: последовательность - арифметическая прогрессия только в том случае, если это равенство верно для любого из членов последовательности, начиная со 2-ого.

Характеристическое свойство для четырёх любых чисел арифметической прогрессии может быть выражено формулой an + am = ak + al, если n + m = k + l (m, n, k - числа прогрессии).

В арифметической прогрессии любой необходимый (N-й) член найти можно, применяя следующую формулу:

К примеру: первый член (a1) в арифметической прогрессии задан и равен трём, а разность (d) равняется четырём. Найти нужно сорок пятый член этой прогрессии. a45 = 1+4(45-1)=177

Формула an = ak + d(n - k) позволяет определить n-й член арифметической прогрессии через любой ее k-тый член при условии, если он известен.

Сумма членов арифметической прогрессии (подразумевается 1-ые n членов конечной прогрессии) вычисляется следующим образом:

Sn = (a1+an) n/2.

Если известны разность арифметической прогрессии и 1-ый член, то для вычисления удобна другая формула:

Sn = ((2a1+d(n-1))/2)*n.

Сумма арифметической прогрессии, которая содержит n членов, подсчитывается таким образом:

Выбор формул для расчетов зависит от условий задач и исходных данных.

Натуральный ряд любых чисел, таких как 1,2,3,...,n,...- простейший пример арифметической прогрессии.

Помимо арифметической прогрессии существует еще и геометрическая, которая обладает своими свойствами и характеристиками.



Похожие статьи