Ф.И.О автора материала: Дыда Татьяна Ивановна
Место работы: МАОУ СОШ № 18, г. Армавир, Краснодарский край
Должность: Учитель математики
Обобщающее повторение в системе
подготовки к ГИА по математике
по теме:
«Арифметическая и геометрическая прогрессии».
Автор – составитель:
Дыда Т. И. – учитель математики
МАОУ СОШ № 18 г. Армавир
§ 1. Числовая последовательность.
Справочный материал.
Если каждому натуральному числу n отнесено по некоторому закону число x, то говорят, что задана числовая последовательность: ,
,
, …,
.
Числа ,
называются членами последовательности, они не обязательно различны между собой. В некоторых случаях последовательность задаётся формулой её общего члена
= f (n), n
N. Зная её, мы можем получить любой член последовательности. Для этого достаточно в правую часть формулы вместо n подставить номер искомого члена.
Например: =
: 1,
,
, …,
, … ;
=
: 1; -1; 1; -1; …; 1; … ;
= 5 : 5; 5; 5; …; 5; … .
Последовательность называется возрастающей, если для всех n, <
.
Последовательность называется убывающей, если для всех n, >
.
Возрастающие и убывающие последовательности называются монотонными.
Например, последовательности монотонные: 1, ,
, …,
, … ;
1, ,
, …,
, …;
1, 4, 9, …, n², … .
Последовательности не монотонные: 1, — ,
, …,
,…;
1, 0, 3, 0,…, 2n – 1, 0, … .
Замечание. К монотонным последовательностям относятся также неубывающие ( ≤
) и невозрастающие последовательности (
≥
).
Упражнения.
а) Последовательность () задана формулой
=
.
Найдите ,
,
,
—
б) Последовательность () задана формулой
=
.
Найдите ,
,
,
.
2. Выпишите первые пять членов последовательности () и задайте эту последовательность формулой n-го члена, если
= -10,
=
+ 5, n ≥ 1.
3. Для каких членов последовательности () выполняется условие:
а) > 200, если
= 2n – 5; б)
≤ 30, если
= 3n – 100?
4. Составьте одну из возможных формул n — го члена последовательности:
а) 1, 4, 9, 16, 25, … ; в) 0, 3, 8, 15, …; д) 2, ,
,
,… ;
б) 2, -2, 2, -2, … ; г) ,
,
,
,… ; е) 5, 0, 5, 0, 5, ….
5. Изобразите последовательность ( точками координатной прямой:
а) =
+ 1; в)
=
;
б) = 1 —
; г)
=
·
.
6. Последовательность ( задана формулой
= — 3 ·
. Принадлежит ли этой последовательности число: ― 1875?
7. Дана последовательность общий член которой выражается формулой:
= (4n + 5) (n + 1). Докажите, что последовательность убывающая.
8. Является убывающей или возрастающей последовательность ),
если =
?
9. Последовательность задана формулой = 2n –
. Какое из следующих чисел является членом этой последовательности?
1) 2; 2) 4 ; 3) 8
; 4) 5
.
10. Последовательность задана формулой n-го члена. У какой из них следующий член больше предыдущего?
1) =
; 2)
=
; 3)
=
; 4)
= 2 ·
.
11. Последовательность задана формулой =
+ 1. Какое из чисел является членом этой последовательности?
1) 4 ; 2) 6 ; 3) 5 ; 4) 3 .
12. Последовательность задана формулой =
. Какое из этих чисел не является членом этой последовательности?
1) ; 2)
; 3)
; 4)
.
13. В двух последовательностях, n-е члены которых выражаются формулами = n(n + 36) +7 и
= n(5n + 9), найдите равные члены с одним и тем же номером.
14. Дана последовательность (), где n
N. Выпишите 4-6 членов этой последовательности, изобразите их точками на координатной прямой и ответьте на вопросы: является ли эта последовательность возрастающей или убывающей, существует ли число, к которому члены последовательности неограниченно приближаются?
1) = -2n; 4)
= 5n; 7)
=
;
2) =
· n; 5)
=
; 8)
= 4 +
;
3) =
; 6)
=
+
; 9)
= -2
+ 3.
15. В последовательность =
найдите расстояние от точки 2 до точки:
;
;
.
§ 2. Арифметическая прогрессия.
Справочный материал.
Числовая последовательность, каждый член которой, начиная со второго, равен предшествующему члену, сложенному с одним и тем же число, называется арифметической прогрессией.
Обозначается — ():
,
,
, …,
, … .
Разность между любым членом прогрессии и ему предшествующим равна одному и тому же числу, то есть —
=
—
= … =
—
= … . Это число называют разностью арифметической прогрессии и обозначают
буквой d.
Для того чтобы задать арифметическую прогрессию (), достаточно знать её первый член
и разность d.
Приведём примеры арифметических прогрессий:
-1; 5; 11; 17; 23; 29; …; здесь = -1, d = 5 – (-1) =11 — 5 = 17 – 11 = 6;
17; 14; 11; 8; 5; 2; -1; — 4; …; здесь = 17, d = 14 – 17 = 11 – 14 = -3;
8; 8; 8; 8; 8; 8; …; здесь = 8, d = 8 – 8 = 0.
Если d > 0, то прогрессия возрастающая;
если d < 0, то прогрессия убывающая;
если d = 0, то прогрессия постоянная последовательность.
Последовательность () является арифметической прогрессией тогда и только тогда, когда её любой член, начиная со второго, является средним арифметическим предшествующего и последующего членов,
то есть: =
, где n
N.
Формулы n-го члена арифметической прогрессии имеют вид:
=
+ d и
=
+ d(n – 1) — основные формулы.
Формулы суммы n первых членов арифметической прогрессии имеют вид:
=
· n и
=
· n
Сумма членов, равноудалённых от концов прогрессии, есть величина постоянная, то есть +
=
+
= … .
Упражнения с решениями.
Задача 1. Найти пятнадцатый член арифметической прогрессии
: 3; 7; 11; … .
Решение.
В прогрессии ():
= 3,
= 7,
= 11, n = 15.
Разность арифметической прогрессии d = —
; d = 7 — 3 = 4.
По формуле =
+ d(n – 1),
=
+ 14d = 3 + 4 · 14 = 59.
Ответ: = 59.
Задача 2. В арифметической прогрессии () известно, что
= 3, d = 4. Найдите
.
Решение.
По формуле =
· n , имеем
=
· 20 =
· 20 = 820.
Ответ: = 820.
Задача 3. Между числами 17 и 32 вставить пять таких чисел, чтобы они вместе с данными числами составили арифметическую прогрессию.
Решение.
Имеем прогрессию: 17; ;
;
;
;
; 32, значит
= 17,
= 32. Задача сводится к определению разности прогрессии по формуле
=
+ d(n – 1),
=
+ d · 6; 32 = 17 + 6d; d = (32 – 17) : 6 = 2,5.
=
+ d = 17 + 2,5 = 19,5;
=
+ d = 19,5 + 2,5 = 22;
=
+ d = 24,5 + 2,5 = 27;
=
+ d = 22 + 2,5 = 24,5;
=
+ d = 27 + 2,5 = 29,5.
Запишем прогрессию: 17; 19,5; 22; 24,5; 27; 29,5; 32.
Ответ: 17; 19,5; 22; 24,5; 27; 29,5; 32.
Задача 4. Разность арифметической прогрессии равна 4, сумма первых семи членов равна 105. Найти первый и седьмой члены прогрессии.
Решение.
Известно, что = 105, d = 4.
По формуле =
+ d(n – 1),
=
+ 4 · 6;
—
= 24.
По формуле =
· n , 105 =
· 7;
+
= 30.
Составим и решим систему уравнений
Сложим почленно оба равенства, получим 2 = 54,
= 27, тогда
= 27 – 24 = 3.
Ответ: = 3,
= 27.
Задача 5. Найдите первый положительный член арифметической прогрессии -10,2; -9,5; …
Решение.
Итак, = -10,2;
= -9,5. Тогда d =
—
= -9,5 – (-10,2) = 0,7.
По формуле =
+ d(n – 1),
= -10,2 + 0,7 (n – 1),
= -10,2 + 0,7n – 0,7 = 0,7n – 10,9.
По условию > 0, тогда 0,7n – 10,9 > 0, 0,7n > 10,9; n > 15
.
Но n N и <im