Перейти до основного вмісту
Алгебра• 33 хв читання

16. Арифметична прогресія, її властивості. Формула n-го члена арифметичної прогресії

Д
До уроку
Опубліковано: (Оновлено: )

Зміст

РОЗВ’ЯЖІТЬ ЗАДАЧІ ТА ВИКОНАЙТЕ ВПРАВИ

№ 16.1. Які з послідовностей є арифметичними прогресіями? Укажіть для них перший член і різницю:

1) , , , ;

2) , , , ;

3) , , , ;

4) , , , ;

5) , , , ;

6) , , , .

Розв’язання:

1) Перевіримо різницю між сусідніми членами:



Різниця між сусідніми членами є сталою, отже, послідовність є арифметичною прогресією:
, .

2) Перевіримо різницю між сусідніми членами:

Різниця між сусідніми членами є сталою, отже, послідовність є арифметичною прогресією:
, .

3) Перевіримо різницю між сусідніми членами:


Різниця між сусідніми членами не є сталою, отже, послідовність не є арифметичною прогресією.

4) Перевіримо різницю між сусідніми членами:


Різниця між сусідніми членами не є сталою, отже, послідовність не є арифметичною прогресією.

5) Перевіримо різницю між сусідніми членами:



Різниця між сусідніми членами є сталою, отже, послідовність є арифметичною прогресією:
, .

6) Перевіримо різницю між сусідніми членами:


Різниця між сусідніми членами не є сталою, отже, послідовність не є арифметичною прогресією.

Відповідь: 1) так, , ; 2) так, , ; 3) ні; 4) ні; 5) так, , ; 6) ні.

№ 16.2. Чи є арифметичною прогресією послідовність:
1) натуральних чисел: , , , , , ;
2) квадратів натуральних чисел: , , , , , ;
3) непарних натуральних чисел: , , , , , ;
4) правильних дробів із чисельником : , , , , , ?

Розв’язання:

Послідовність є арифметичною прогресією, якщо різниця між кожним наступним і попереднім її членами є сталим числом: .

1) Знайдемо різницю між сусідніми членами:



Різниця є сталою (), отже, ця послідовність є арифметичною прогресією.

2) Знайдемо різницю між сусідніми членами:


Оскільки , різниця не є сталою, отже, ця послідовність не є арифметичною прогресією.

3) Знайдемо різницю між сусідніми членами:



Різниця є сталою (), отже, ця послідовність є арифметичною прогресією.

4) Знайдемо різницю між сусідніми членами:


Оскільки , різниця не є сталою, отже, ця послідовність не є арифметичною прогресією.

Відповідь: 1) так; 2) ні; 3) так; 4) ні.

№ 16.3. Запишіть п’ять перших членів арифметичної прогресії , різниця якої дорівнює :

1) , ;

2) , .

Розв’язання:

Кожен наступний член арифметичної прогресії знайдемо за формулою:

1)





2)





Відповідь:

1) ; ; ; ; .

2) ; ; ; ; .

№ 16.4. Запишіть чотири перших члени арифметичної прогресії , різниця якої дорівнює :
1) , ;
2) , .

Розв’язання:

За означенням арифметичної прогресії кожен наступний член дорівнює попередньому, до якого додано різницю :
.

1)


2)


Відповідь: 1) ; ; ; ; 2) ; ; ; .

№ 16.5. Знайдіть три наступних члени арифметичної прогресії ; ; ; … .

Розв’язання:
Дано арифметичну прогресію :


Знайдемо різницю :

Обчислимо три наступних члени прогресії:


Відповідь: ; ; .

№ 16.6. Знайдіть чотири наступних члени арифметичної прогресії ; ; ; … .

Розв’язання:
Дано арифметичну прогресію :


Знайдемо різницю прогресії :

Обчислимо наступні чотири члени прогресії:



Відповідь: ; ; ; .

№ 16.7.
1) В арифметичній прогресії , . Знайдіть .
2) Обчисліть значення виразу , відтак дізнаєтеся, якого року збірна України з футболу віком до 20 років стала чемпіоном світу.

Розв’язання:

1) Знайдемо різницю арифметичної прогресії :

За формулою -го члена арифметичної прогресії :




2) Обчислимо значення виразу :

Отже, збірна України з футболу віком до 20 років стала чемпіоном світу у 2019 році.

Відповідь: 1) 673; 2) 2019 рік.

№ 16.8. Послідовність — арифметична прогресія. Знайдіть:
1) , якщо , ;
2) , якщо , .

Розв’язання:

За формулою -го члена арифметичної прогресії :

1)


2)


Відповідь: 1) ; 2) .

№ 16.9. В арифметичній прогресії , . Знайдіть:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .

Розв’язання:

За формулою -го члена арифметичної прогресії :

1)

2)

3)

4)

Відповідь: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .

№ 16.10. Знайдіть різницю, десятий і вісімнадцятий члени арифметичної прогресії:

1) , , , …;

2) , , , ….

Розв’язання:

1) ,


2) ,


Відповідь:

1) ; ; .

2) ; ; .

№ 16.11. Знайдіть перший член арифметичної прогресії , якщо:

1) , ;

2) , .

Розв’язання:

1) За формулою -го члена арифметичної прогресії:



2) За формулою -го члена арифметичної прогресії:




Відповідь: 1) ; 2) .

№ 16.12. Знайдіть перший член арифметичної прогресії , якщо:
1) , ;
2) , .

Розв’язання:

За формулою -го члена арифметичної прогресії :

1)


2)



Відповідь: 1) ; 2) .

№ 16.13. Знайдіть різницю арифметичної прогресії, у якої перший член дорівнює 8, а одинадцятий — 33.

Розв’язання:
За формулою -го члена арифметичної прогресії:

Для одинадцятого члена:

Підставимо задані значення та :




Відповідь: .

№ 16.14. Знайдіть різницю арифметичної прогресії , якщо , .

Розв’язання:
За формулою -го члена арифметичної прогресії:

Для дев’ятого члена прогресії:





Відповідь: .

№ 16.15. Тіло за першу секунду подолало 5 м, а за кожну наступну — на 2 м більше, ніж за попередню. Скільки метрів подолало тіло за шосту секунду; за десяту секунду?

Розв’язання:
Кількість метрів, яку тіло долає за кожну секунду, утворює арифметичну прогресію , де:

За формулою -го члена арифметичної прогресії :

Знайдемо відстань, яку тіло подолало за шосту секунду ():


Знайдемо відстань, яку тіло подолало за десяту секунду ():


Відповідь: ; .

№ 16.16. Учень прочитав книжку за 10 днів. Першого дня він прочитав 40 сторінок, а кожного наступного дня читав на 3 сторінки менше, ніж попереднього. Скільки сторінок учень прочитав за третій день; за останній день?

Розв’язання:
Кількість сторінок, які учень читав щодня, утворює арифметичну прогресію , де:


Формула -го члена арифметичної прогресії:

Кількість сторінок, прочитаних за третій день:

Кількість сторінок, прочитаних за останній (десятий) день:

Відповідь: 34 сторінки; 13 сторінок.

№ 16.17. Між числами і вставте:

1) одне число;

2) два числа;

3) три числа
таких, щоб вони разом із заданими утворювали арифметичну прогресію.

Розв’язання:

Нехай задана послідовність є арифметичною прогресією , у якій перший член , а останній член .
Різницю арифметичної прогресії знайдемо за формулою:
.

1) Якщо між числами вставити одне число, то всього в прогресії буде члени, де , .

Шукане число:

2) Якщо між числами вставити два числа, то всього в прогресії буде члени, де , .

Шукані числа:

3) Якщо між числами вставити три числа, то всього в прогресії буде членів, де , .

Шукані числа:


Відповідь: 1) ; 2) , ; 3) , , .

№ 16.18. Між числами і вставте чотири таких числа, щоб вони разом із заданими утворювали арифметичну прогресію.

Розв’язання:
Нехай задані числа є першим і шостим членами арифметичної прогресії :
, .

За формулою -го члена арифметичної прогресії:





Обчислимо шукані числа:



Відповідь: ; ; ; .

№ 16.19. Знайдіть формулу -го члена арифметичної прогресії:
1) , , , …;
2) , , , ….

Розв’язання:
Формула -го члена арифметичної прогресії має вигляд:
.

1)



2)



Відповідь:

1) ;

2) .

№ 16.20. Знайдіть перший член та різницю арифметичної прогресії , якщо:
1) , ;
2) , .

Розв’язання:

1) За означенням арифметичної прогресії:

За формулою -го члена :




2) За формулою -го члена:

Складемо та розв’яжемо систему рівнянь:

Віднімемо від другого рівняння перше:


Підставимо значення у перше рівняння системи:



Відповідь:

1) , ;

2) , .

№ 16.21. Знайдіть перший член та різницю арифметичної прогресії , якщо:

1) , ;

2) , .

Розв’язання:

1) За означенням арифметичної прогресії:

За формулою -го члена арифметичної прогресії:




2) За формулою -го члена арифметичної прогресії:

Складемо та розв’яжемо систему рівнянь:

Віднімемо від другого рівняння системи перше:



Підставимо значення у перше рівняння:



Відповідь:

1) , ;

2) , .

№ 16.22. Таксі «Найкраще» обслуговує клієнтів за таким тарифом: замовлення (подача таксі) — 50 грн, вартість проїзду — 8 грн за розпочатий кілометр.
1) Складіть формулу, за якою можна обчислити загальну вартість проїзду (у грн) залежно від відстані (у км), яку проїхав пасажир.
2) Чи буде ця залежність арифметичною прогресією, якщо є натуральним числом?
3) Знайдіть , якщо .
4) Знайдіть , якщо .

Розв’язання:

1) Вартість поїздки складається з фіксованої плати за замовлення () та вартості проїзду ( за кожний кілометр ):

2) Якщо , то для послідовних значень отримуємо послідовність значень вартості:



Знайдемо різницю між будь-якими двома сусідніми членами послідовності:

Оскільки різниця між будь-яким наступним і попереднім членами є сталою величиною (), ця залежність є арифметичною прогресією з першим членом і різницею .

3) Обчислимо значення при :


4) Знайдемо значення , якщо :




Відповідь:

1) ;

2) так;

3) ;

4) .

№ 16.23. Брокерська фірма «Вереснева» здає кімнату подобово на таких умовах: плата за укладення договору (бронювання кімнати) — 800 грн (одноразово), вартість добової оренди — 600 грн за кожну розпочату добу.
1) Складіть формулу, за якою можна обчислити загальну плату за оренду (у грн) залежно від кількості діб , на які орендовано кімнату.
2) Чи буде ця залежність арифметичною прогресією, якщо є натуральним числом?
3) Знайдіть , якщо діб.
4) Знайдіть , якщо грн.

Розв’язання:

1) Загальна плата складається з фіксованої одноразової суми за бронювання () та вартості проживання за діб по за добу:

2) За умовою . Розглянемо послідовність .
Знайдемо різницю між наступним і попереднім членами послідовності:



Оскільки різниця між кожним наступним і попереднім членами послідовності є сталою величиною (), ця залежність є арифметичною прогресією.

3) Якщо :


4) Якщо :




Відповідь: 1) ; 2) так; 3) ; 4) .

№ 16.24. Чи містить арифметична прогресія число:
1) ;
2) ?

Розв’язання:

В арифметичній прогресії маємо , .
Знайдемо різницю прогресії:

Запишемо формулу -го члена:


1) Перевіримо, чи є число членом даної прогресії:


Оскільки є натуральним числом (), то число є тридцятим членом прогресії ().

2) Перевіримо, чи є число членом даної прогресії:



Оскільки число не є натуральним (), то число не є членом цієї прогресії.

Відповідь: 1) так; 2) ні.

№ 16.25. В арифметичній прогресії , . Чи є членом цієї прогресії число:

1) ;

2) ?

Розв’язання:

За формулою -го члена арифметичної прогресії:



1) Нехай :




Оскільки не є натуральним числом, число не є членом прогресії.

2) Нехай :




Оскільки — натуральне число, число є -м членом цієї прогресії ().

Відповідь: 1) ні; 2) так.

№ 16.26. Знайдіть номер першого від’ємного члена арифметичної прогресії , у якої , .

Розв’язання:
За формулою -го члена арифметичної прогресії:

Підставимо значення та :

Знайдемо значення , при яких члени прогресії є від’ємними, тобто :



Оскільки номер члена прогресії є натуральним числом (), то найменшим натуральним числом, що задовольняє нерівність , є .

Відповідь: 32.

№ 16.27. Знайдіть номер першого додатного члена арифметичної прогресії ; ; ; …

Розв’язання:

Дано арифметичну прогресію :

Знайдемо різницю арифметичної прогресії:

Запишемо формулу -го члена прогресії:



Член прогресії є додатним за умови :



Оскільки номер члена прогресії , то найменшим натуральним числом, що задовольняє нерівність, є .

Відповідь: 27.

№ 16.28. Арифметичну прогресію задано формулою . Знайдіть:
1) різницю прогресії;
2) суму .

Розв’язання:

1) Знайдемо перші два члени прогресії:

Знайдемо різницю прогресії:

2) Знайдемо значення , та :


Обчислимо їхню суму:

Відповідь: 1) ; 2) 69.

№ 16.29. За яких значень числа , , є послідовними членами арифметичної прогресії?

Розв’язання:
За характеристичною властивістю арифметичної прогресії кожен її член, починаючи з другого, є середнім арифметичним двох сусідніх із ним членів:

Помножимо обидві частини рівняння на :

За теоремою Вієта:

Відповідь: .

№ 16.30. За яких значень числа , , є послідовними членами арифметичної прогресії?

Розв’язання:
За характеристичною властивістю арифметичної прогресії кожен її член, починаючи з другого, є середнім арифметичним двох сусідніх із ним членів:

Помножимо обидві частини рівняння на 2:

За теоремою Вієта:

Відповідь: , .

№ 16.31. За якого значення числа , , і є послідовними членами арифметичної прогресії?

Розв’язання:

За характеристичною властивістю арифметичної прогресії кожен її член, починаючи з другого, є середнім арифметичним сусідніх членів:

Складемо систему рівнянь:

Спростимо кожне рівняння системи:

З першого рівняння:

або

Перевіримо знайдені значення для другого рівняння системи:

1) При :
— рівність правильна.

Перевіримо утворені члени прогресії:




Числа утворюють арифметичну прогресію з різницею .

2) При :
— рівність неправильна, не є розв’язком.

Відповідь: .

№ 16.32. Послідовність — арифметична прогресія. Знайдіть:
1) , якщо ;
2) , якщо .

Розв’язання:

1) За формулою -го члена арифметичної прогресії :

Оскільки , то:

2) За формулою -го члена арифметичної прогресії:

Оскільки , маємо:



Відповідь: 1) ; 2) .

№ 16.33. Послідовність — арифметична прогресія. Знайдіть:

1) , якщо ;

2) , якщо .

Розв’язання:

За формулою -го члена арифметичної прогресії :

1)

Оскільки , то:

2)
Оскільки , то:

Відповідь: 1) ; 2) .

№ 16.34. Доведіть, що якщо числа , і утворюють арифметичну прогресію, то числа , і також утворюють арифметичну прогресію.

Розв’язання:
За характеристичною властивістю арифметичної прогресії:

Зведемо дроби в правій частині до спільного знаменника:

Скористаємося основною властивістю пропорції:

Віднімемо від обох частин рівності вираз :

Отримали, що кожний середній член є середнім арифметичним двох сусідніх і .
Отже, числа , і утворюють арифметичну прогресію, що й треба було довести.

№ 16.35. Доведіть, що якщо числа , і утворюють арифметичну прогресію, то числа , і також утворюють арифметичну прогресію.

Розв’язання:
За характеристичною властивістю арифметичної прогресії для чисел , , :

Числа , і утворюють арифметичну прогресію тоді й тільки тоді, коли різниця між їхніми сусідніми членами є однаковою:

Перетворимо ліву частину:

Перетворимо праву частину:

Прирівняємо отримані вирази:

Помножимо обидві частини рівності на спільний знаменник :

Отримана рівність є правильною за умовою задачі.

Отже, числа , і також утворюють арифметичну прогресію.

№ 16.36. Спростіть вираз:
1) ;
2) .

Розв’язання:

1)

2)

Відповідь: 1) ; 2) .

№ 16.37. Розв’яжіть рівняння:
1) ;
2) .

Розв’язання:

1)


або




2)
Нехай , тоді:

За теоремою Вієта:

Повернемося до заміни:

  • якщо :


    — коренів немає.

  • якщо :





Відповідь:
1) ; ; ;
2) ; .

№ 16.38. Чи кратне значення виразу числу ?

Розв’язання:
Перетворимо заданий вираз, подавши його основи у вигляді степенів числа :

Виділимо множник :

Оскільки отриманий добуток містить множник , то значення виразу ділиться на .

Відповідь: Так, кратне.

№ 16.39. Знайдіть область визначення функції:

Розв’язання:
Область визначення функції задається системою:

1) Розв’яжемо першу нерівність системи:

Знайдемо корені рівняння :
За теоремою Вієта:

Звідси маємо:

Графік до вправи № 16.39 (рис. 1) - Алгебра 9 клас

2) Знайдемо обмеження для знаменника другого доданка:


і

Знайдемо спільний розв’язок системи нерівностей:

Графік до вправи № 16.39 (рис. 2) - Алгебра 9 клас

Отже, .

Відповідь: .

№ 16.40.

1) Для транспортування вантажу на відстань можна скористатися послугами однієї з трьох компаній-перевізників. Вартість перевезення і вантажопідйомність автомобілів у кожного перевізника подано в таблиці. Скільки коштуватиме найдешевше перевезення зазначеного вантажу?

ПеревізникВартість перевезення одним автомобілем (грн на 100 км)Вантажопідйомність автомобілів (тонн)
А8003,5
Б10005
В230012

2) Проєктна діяльність. Порівняйте тарифи реальних компаній-перевізників і оберіть оптимальний варіант.

Розв’язання:

1) Відстань містить:
(відрізків по ).

Розрахуємо витрати для кожного перевізника:

1) Перевізник А:
Кількість автомобілів:

Вартість рейсу одного автомобіля на :

Загальна вартість перевезення:

2) Перевізник Б:
Кількість автомобілів:

Вартість рейсу одного автомобіля на :

Загальна вартість перевезення:

3) Перевізник В:
Кількість автомобілів:

Вартість рейсу одного автомобіля на :

Загальна вартість перевезення:

Порівняємо отримані суми:

Найдешевшим є перевезення компанією Б, вартість якого становить .

2) Для вибору оптимального варіанта перевізника в реальних умовах досліджують актуальні тарифи логістичних компаній (наприклад, «Нова Пошта», «Делівері», «SAT» або приватних вантажних перевізників), враховуючи тариф за кілометр, вантажопідйомність і наявність попутного завантаження.

Відповідь: 1)

№ 16.41. Доведіть нерівність .

Розв’язання:
Згрупуємо перший множник із четвертим, а другий — із третім:

Нехай . Тоді ліва частина нерівності набуває вигляду:


Повертаючись до змінної , отримуємо:

Оскільки квадрат будь-якого дійсного числа є невід’ємним, нерівність виконується для всіх дійсних значень .

Отже, нерівність доведено.

Теги статті:

#9 клас Істер Алгебра#алгебра
Д

До уроку

Освітній портал «До уроку»

← До розділу «Алгебра»↑ Вгору