Postări etichetate „progresie aritmetică de clasa a IX-a”. Progresie aritmetică Exemple de progresie aritmetică

Matematica are propria ei frumusețe, la fel ca pictura și poezia.

Om de știință rus, mecanic N.E. Jukovski

Probleme foarte frecvente la examenele de admitere la matematică sunt probleme legate de conceptul de progresie aritmetică. Pentru a rezolva cu succes astfel de probleme, trebuie să aveți o bună cunoaștere a proprietăților progresiei aritmetice și să aveți anumite abilități în aplicarea lor.

Să ne amintim mai întâi proprietățile de bază ale unei progresii aritmetice și să prezentăm cele mai importante formule, legate de acest concept.

Definiție. Secvență de numere, în care fiecare termen ulterior diferă de cel precedent prin acelaşi număr, numită progresie aritmetică. În acest caz, numărulnumită diferență de progresie.

Pentru o progresie aritmetică sunt valabile următoarele formule:

, (1)

Unde . Formula (1) se numește formula termenului general al unei progresii aritmetice, iar formula (2) reprezintă proprietatea principală a unei progresii aritmetice: fiecare termen al progresiei coincide cu media aritmetică a termenilor săi învecinați și .

Rețineți că tocmai din cauza acestei proprietăți progresia luată în considerare este numită „aritmetică”.

Formulele de mai sus (1) și (2) sunt generalizate după cum urmează:

(3)

Pentru a calcula suma primul termenii unei progresii aritmeticese folosește de obicei formula

(5) unde și .

Dacă luăm în considerare formula (1), apoi din formula (5) rezultă

Dacă notăm , atunci

Unde . Deoarece , formulele (7) și (8) sunt o generalizare a formulelor corespunzătoare (5) și (6).

În special , din formula (5) rezultă, Ce

Puțin cunoscută de majoritatea studenților este proprietatea progresiei aritmetice, formulată prin următoarea teoremă.

Teorema. Daca atunci

Dovada. Daca atunci

Teorema este demonstrată.

De exemplu , folosind teorema, se poate arăta că

Să trecem la considerarea exemplelor tipice de rezolvare a problemelor pe tema „Progresie aritmetică”.

Exemplul 1. Lăsați-l să fie. Găsi .

Soluţie. Aplicând formula (6), obținem . Din moment ce și , atunci sau .

Exemplul 2. Fie de trei ori mai mare, iar când se împarte la cât, rezultatul este 2, iar restul este 8. Determinați și .

Soluţie. Din condițiile exemplului, urmează sistemul de ecuații

Deoarece , , și , atunci din sistemul de ecuații (10) obținem

Soluția acestui sistem de ecuații este și .

Exemplul 3. Găsiți dacă și .

Soluţie. Conform formulei (5) avem sau . Cu toate acestea, folosind proprietatea (9), obținem .

Din moment ce și , apoi din egalitate urmează ecuația sau .

Exemplul 4. Găsiți dacă .

Soluţie.Conform formulei (5) avem

Cu toate acestea, folosind teorema, putem scrie

De aici și din formula (11) obținem .

Exemplul 5. Dat: . Găsi .

Soluţie. De atunci. Cu toate acestea, prin urmare.

Exemplul 6. Să , și . Găsi .

Soluţie. Folosind formula (9), obținem . Prin urmare, dacă , atunci sau .

Din moment ce și atunci aici avem un sistem de ecuații

Rezolvând care, obținem și .

Rădăcina naturală a ecuației este .

Exemplul 7. Găsiți dacă și .

Soluţie. Deoarece conform formulei (3) avem că , atunci sistemul de ecuații rezultă din condițiile problemei

Dacă înlocuim expresiaîn a doua ecuație a sistemului, atunci obținem sau .

Rădăcinile unei ecuații pătratice suntȘi .

Să luăm în considerare două cazuri.

1. Fie , atunci . De când și , atunci .

În acest caz, conform formulei (6), avem

2. Dacă , atunci , și

Raspuns: si.

Exemplul 8. Se ştie că şi. Găsi .

Soluţie.Ținând cont de formula (5) și de condiția exemplului, scriem și .

Aceasta implică sistemul de ecuații

Dacă înmulțim prima ecuație a sistemului cu 2 și apoi o adăugăm la a doua ecuație, obținem

Conform formulei (9) avem. În acest sens, rezultă din (12) sau .

De când și , atunci .

Răspuns: .

Exemplul 9. Găsiți dacă și .

Soluţie. Din moment ce , și după condiție , atunci sau .

Din formula (5) se știe, Ce . De atunci.

Prin urmare, aici avem un sistem de ecuații liniare

De aici obținem și . Ținând cont de formula (8), scriem .

Exemplul 10. Rezolvați ecuația.

Soluţie. Din ecuația dată rezultă că . Să presupunem că , , și . În acest caz .

Conform formulei (1), putem scrie sau .

Deoarece , atunci ecuația (13) are singura rădăcină potrivită .

Exemplul 11. Găsiți valoarea maximă cu condiția ca și .

Soluţie. Din moment ce , atunci progresia aritmetică luată în considerare este în scădere. În acest sens, expresia capătă valoarea maximă atunci când este numărul termenului minim pozitiv al progresiei.

Să folosim formula (1) și faptul, la fel de . Apoi obținem asta sau .

De când, atunci sau . Cu toate acestea, în această inegalitatecel mai mare număr natural, De aceea .

Dacă valorile lui , și sunt înlocuite în formula (6), obținem .

Răspuns: .

Exemplul 12. Determinați suma tuturor numerelor naturale din două cifre care, atunci când sunt împărțite la numărul 6, lasă un rest de 5.

Soluţie. Să notăm prin mulțimea tuturor numerelor naturale de două cifre, adică. . În continuare, vom construi o submulțime formată din acele elemente (numerele) ale mulțimii care, împărțite la numărul 6, dau un rest de 5.

Ușor de instalat, Ce . Evident , că elementele ansambluluiformează o progresie aritmetică, în care și .

Pentru a stabili cardinalitatea (numărul de elemente) mulțimii, presupunem că . Deoarece și , rezultă din formula (1) sau . Ținând cont de formula (5), obținem .

Exemplele de mai sus de rezolvare a problemelor nu pot pretinde în niciun caz a fi exhaustive. Acest articol este scris pe baza unei analize a metodelor moderne de rezolvare a problemelor tipice pe o anumită temă. Pentru un studiu mai aprofundat al metodelor de rezolvare a problemelor legate de progresia aritmetică, este indicat să consultați lista de literatură recomandată.

1. Culegere de probleme de matematică pentru candidații la colegii / Ed. M.I. Scanavi. – M.: Pace și educație, 2013. – 608 p.

2. Suprun V.P. Matematică pentru liceeni: secțiuni suplimentare din programa școlară. – M.: Lenand / URSS, 2014. – 216 p.

3. Medynsky M.M. Un curs complet de matematică elementară în probleme și exerciții. Cartea 2: Secvențe de numere și progresii. – M.: Editus, 2015. – 208 p.

Mai ai întrebări?

Pentru a obține ajutor de la un tutor, înregistrați-vă.

site-ul web, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursă.

Înțelegerea multor subiecte din matematică și fizică este asociată cu cunoașterea proprietăților serielor de numere. Scolarii din clasa a IX-a, când studiază materia „Algebră”, iau în considerare una dintre secvențele importante de numere - o progresie aritmetică. Prezentăm formulele de bază ale progresiei aritmetice (clasa a IX-a), precum și exemple de utilizare a acestora pentru rezolvarea problemelor.

Progresie algebrică sau aritmetică

Seria de numere care va fi discutată în acest articol este numită în două moduri diferite, prezentate în titlul acestui paragraf. Deci, prin progresie aritmetică în matematică înțelegem o serie de numere în care orice două numere adiacente diferă cu aceeași valoare, numită diferență. Numerele dintr-o astfel de serie sunt de obicei notate cu litere cu un indice întreg mai mic, de exemplu, un 1, un 2, un 3 și așa mai departe, unde indicele indică numărul elementului seriei.

Ținând cont de definiția de mai sus a progresiei aritmetice, putem scrie următoarea egalitate: a 2 -a 1 =...=a n -a n-1 =d, aici d este diferența progresiei algebrice și n este orice număr întreg. . Dacă d>0, atunci ne putem aștepta ca fiecare membru ulterior al seriei să fie mai mare decât cel anterior, în acest caz vorbim de o progresie crescândă. Dacă d<0, тогда предыдущий член будет больше последующего, то есть ряд будет убывать. Частный случай возникает, когда d = 0, то есть ряд представляет собой последовательность, в которой a 1 =a 2 =...=a n .

Formule de progresie aritmetică (școala a IX-a)

Seria de numere în cauză, deoarece este ordonată și se supune unor legi matematice, are două proprietăți care sunt importante pentru utilizarea sa:

  1. În primul rând, cunoscând doar două numere a 1 și d, puteți găsi orice membru al șirului. Aceasta se face folosind următoarea formulă: a n = a 1 +(n-1)*d.
  2. În al doilea rând, pentru a calcula suma primilor n termeni, nu este necesar să-i adunați în ordine, deoarece puteți utiliza următoarea formulă: S n = n*(a n +a 1)/2.

Prima formulă este ușor de înțeles, deoarece este o consecință directă a faptului că fiecare membru al seriei luate în considerare diferă de vecinul său prin aceeași diferență.

A doua formulă pentru o progresie aritmetică poate fi obținută notând că suma a 1 +a n se dovedește a fi echivalentă cu sumele a 2 +a n-1, a 3 +a n-2 și așa mai departe. Într-adevăr, deoarece a 2 = d+a 1, a n-2 = -2*d+a n, a 3 = 2*d+a 1 și a n-1 = -d+a n, înlocuind aceste expresii în sumele corespunzătoare, constatăm că vor fi aceleași. Factorul n/2 din formula a 2-a (pentru S n) apare datorită faptului că sumele de tip a i+1 +a n-i se dovedesc a fi exact n/2, aici i este un număr întreg cuprins între 0 și n /2 -1.

Conform dovezilor istorice supraviețuitoare, formula pentru suma S n a fost obținută pentru prima dată de Carl Gauss (celemul matematician german) când i s-a dat sarcina de la profesorul său de a adăuga primele 100 de numere.

Exemplu de problemă #1: găsiți diferența

Problemele în care întrebarea se pune astfel: cunoașterea formulelor unei progresii aritmetice, cum se află d (d), sunt cele mai simple care pot fi doar pentru această temă.

Să dăm un exemplu: având în vedere o succesiune numerică -5,-2, 1, 4, ..., este necesar să se determine diferența acesteia, adică d.

Acest lucru se poate face cât mai ușor: trebuie să luați două elemente și să scădeți pe cel mai mic din cel mai mare. În acest caz avem: d = -2 - (-5) = 3.

Pentru a fi sigur de răspunsul primit, se recomandă verificarea diferențelor rămase, deoarece succesiunea prezentată poate să nu satisfacă condiția de progresie algebrică. Avem: 1-(-2)=3 și 4-1=3. Aceste date indică faptul că am obținut rezultatul corect (d=3) și am demonstrat că seria de numere din enunțul problemei reprezintă într-adevăr o progresie algebrică.

Exemplu de problemă nr. 2: găsiți diferența, cunoscând doi termeni ai progresiei

Să luăm în considerare o altă problemă interesantă, care întreabă cum să găsim diferența. În acest caz, formula de progresie aritmetică trebuie utilizată pentru al n-lea termen. Deci, sarcina: având în vedere primul și al cincilea număr dintr-o serie care corespunde tuturor proprietăților unei progresii algebrice, de exemplu, acestea sunt numerele a 1 = 8 și a 5 = -10. Cum să găsești diferența d?

Ar trebui să începeți să rezolvați această problemă scriind forma generală a formulei pentru al n-lea element: a n = a 1 +d*(-1+n). Acum puteți merge în două moduri: fie înlocuiți imediat numerele și lucrați cu ele, fie exprimați d, apoi treceți la un 1 și un 5 specific. Folosind ultima metodă, obținem: a 5 = a 1 +d*(-1+5) sau a 5 = 4*d+a 1, ceea ce înseamnă că d = (a 5 -a 1)/4. Acum puteți înlocui în siguranță datele cunoscute din condiție și puteți obține răspunsul final: d = (-10-8)/4 = -4,5.

Rețineți că, în acest caz, diferența de progres s-a dovedit a fi negativă, adică există o secvență descrescătoare de numere. Este necesar să acordați atenție acestui fapt atunci când rezolvați probleme pentru a nu confunda semnele „+” și „-”. Toate formulele date mai sus sunt universale, deci trebuie urmate întotdeauna indiferent de semnul numerelor cu care se efectuează operațiunile.

Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 3: găsiți a1, cunoscând diferența și elementul

Să schimbăm puțin enunțul problemei. Să fie două numere: diferența d=6 și al 9-lea element al progresiei a 9 = 10. Cum se află a1? Formulele pentru progresia aritmetică rămân neschimbate, să le folosim. Pentru numărul a 9 avem următoarea expresie: a 1 +d*(9-1) = a 9. De unde obținem cu ușurință primul element al seriei: a 1 = a 9 -8*d = 10 - 8*6 = -38.

Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 4: găsiți a1, cunoscând două elemente

Această versiune a problemei este o versiune complicată a celei anterioare. Esența este aceeași, este necesar să se calculeze un 1, dar acum diferența d nu este cunoscută, iar în locul ei este dat un alt element al progresiei.

Un exemplu de acest tip de problemă este următorul: găsiți primul număr al unei secvențe despre care se știe că este o progresie aritmetică și că al 15-lea și al 23-lea elemente ale sale sunt 7 și, respectiv, 12.

Este necesar să rezolvăm această problemă scriind o expresie pentru al n-lea termen pentru fiecare element cunoscut din condiție, avem: a 15 = d*(15-1)+a 1 și a 23 = d*(23-1) +a 1 . După cum puteți vedea, avem două ecuații liniare care trebuie rezolvate pentru a 1 și d. Să facem asta: scădem prima din a doua ecuație, apoi obținem următoarea expresie: a 23 -a 15 = 22*d - 14*d = 8*d. La derivarea ultimei ecuații, valorile unui 1 au fost omise deoarece se anulează atunci când sunt scăzute. Înlocuind datele cunoscute, găsim diferența: d = (a 23 -a 15)/8 = (12-7)/8 = 0,625.

Valoarea lui d trebuie înlocuită în orice formulă pentru un element cunoscut pentru a obține primul termen al șirului: a 15 = 14*d+a 1, din care: a 1 =a 15 -14*d = 7-14* 0,625 = -1,75.

Să verificăm rezultatul obținut; pentru a face acest lucru, găsim un 1 prin a doua expresie: a 23 = d*22+a 1 sau a 1 = a 23 -d*22 = 12 - 0,625*22 = -1,75.

Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 5: găsiți suma n elemente

După cum puteți vedea, până în acest moment, pentru rezolvare a fost folosită o singură formulă de progresie aritmetică (clasa a IX-a). Acum prezentăm o problemă, ale cărei soluții necesită cunoașterea celei de-a doua formule, adică pentru suma S n.

Există următoarea serie ordonată de numere -1,1, -2,1, -3,1,..., trebuie să calculați suma primelor 11 elemente.

Din această serie este clar că este în scădere, iar a 1 = -1,1. Diferența sa este egală cu: d = -2,1 - (-1,1) = -1. Acum să definim al 11-lea termen: a 11 = 10*d + a 1 = -10 + (-1,1) = -11,1. După finalizarea calculelor pregătitoare, puteți utiliza formula notă mai sus pentru suma, avem: S 11 =11*(-1,1 +(-11,1))/2 = -67,1. Deoarece toți termenii erau numere negative, suma lor avea și semnul corespunzător.

Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 6: găsiți suma elementelor de la n la m

Poate că acest tip de problemă este cea mai dificilă pentru majoritatea școlarilor. Să dăm un exemplu tipic: având în vedere o serie de numere 2, 4, 6, 8..., trebuie să găsiți suma de la al 7-lea la al 13-lea termen.

Formule progresie aritmetică(clasa a IX-a) sunt folosite exact la fel ca în toate problemele anterioare. Se recomandă rezolvarea acestei probleme pas cu pas:

  1. Mai întâi găsiți suma a 13 termeni folosind formula standard.
  2. Apoi calculați această sumă pentru primele 6 elemente.
  3. După aceasta, scădeți a 2-a din prima sumă.

Să ajungem la soluție. La fel ca în cazul precedent, vom efectua calcule pregătitoare: a 6 = 5*d+a 1 = 10+2 = 12, a 13 = 12*d+a 1 = 24+2 = 26.

Să calculăm două sume: S 13 = 13*(2+26)/2 = 182, S 6 = 6*(2+12)/2 = 42. Luăm diferența și obținem răspunsul dorit: S 7-13 = S 13 - S 6 = 182-42 = 140. Rețineți că la obținerea acestei valori, suma a 6 elemente ale progresiei a fost folosită ca subtraendă, deoarece al 7-lea termen este inclus în suma S 7-13.

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați un cont Google și conectați-vă la el: https://accounts.google.com


Subtitrările diapozitivelor:

Previzualizare:

Subiect

Progresie aritmetică

ȚINTĂ:

  • învață să recunoști o progresie aritmetică folosind definiția și semnul acesteia;
  • învață cum să rezolvi probleme folosind o definiție, un semn, o formulă pentru termenul general al unei progresii.

OBIECTIVELE LECȚIEI:

dați o definiție a unei progresii aritmetice, demonstrați un semn al unei progresii aritmetice și învățați cum să le folosiți în rezolvarea problemelor.

METODE DE PREDARE:

actualizarea cunoștințelor elevilor, munca independentă, munca individuală, crearea unei situații problematice.

TEHNOLOGII MODERNE:

TIC, învățarea bazată pe probleme, învățarea diferențiată, tehnologiile de salvare a sănătății.

PLANUL LECȚIEI

Etapele lecției.

Timp de implementare.

Organizarea timpului.

2 minute

Repetarea a ceea ce a fost acoperit

5 minute

Învățarea de materiale noi

15 minute

Minut de educație fizică

3 minute

Finalizarea sarcinilor pe tema

15 minute

Teme pentru acasă

2 minute

Rezumând

3 minute

ÎN CURILE:

  1. În ultima lecție am fost introduși în conceptul de „secvență”.

Astăzi vom continua să studiem secvențele de numere, să definim unele dintre ele și să ne familiarizăm cu proprietățile și caracteristicile lor.

  1. Răspundeți la întrebări: Ce este o secvență?

Ce secvențe există?

În ce moduri puteți seta secvența?

Ce este o succesiune de numere?

Ce metode de specificare a unei secvențe de numere cunoașteți? Care formulă se numește recurentă?

  1. Secvențe numerice date:
  1. 1, 2, 3, 4, 5, …
  2. 2, 5, 8, 11, 14,…
  3. 8, 6, 4, 2, 0, - 2, …
  4. 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; …

Găsiți modelul fiecărei secvențe și numiți următorii trei termeni ai fiecăreia.

  1. a n = a n -1 +1
  2. a n = a n -1 + 3
  3. a n = a n -1 + (-2)
  4. a n = a n -1 + 0,5

Dați formula de recurență pentru fiecare secvență.

Slide 1

Se numește progresie aritmetică o succesiune numerică, al cărei membru, începând cu al doilea, este egal cu membrul anterior adăugat la același număr.

Numărul d se numește diferența unei progresii aritmetice.

O progresie aritmetică este o succesiune numerică, deci poate fi crescătoare, descrescătoare sau constantă. Dați exemple de astfel de secvențe, numiți diferența dintre fiecare progresie și trageți o concluzie.

Să derivăm formula pentru termenul general al unei progresii aritmetice.

Pe tablă: lasă a 1 este primul termen al progresiei, d este diferența acestuia, atunci

a 2 =a 1 +d

a 3 =(a 1 +d)+d=a 1 +2d

a 4 =(a 1 +2d)+d=a 1 +3d

a 5 =(a 1 +3d)+d=a 1 +4d

a n =a 1 +d (n-1) - formula celui de-al n-lea termen al unei progresii aritmetice.

Rezolvați problema: într-o progresie aritmetică, primul termen este 5, iar diferența este 4.

Găsiți al 22-lea termen al acestei progresii.

Elevul decide la tablă: a n =a 1 +d(n-1)

A 22 =a 1 +21d=5+21*4=89

Minut de educație fizică.

Ne-am ridicat.

Mâinile pe centură. Se înclină stânga, dreapta (de 2 ori);

Îndoiți înainte, înapoi (de 2 ori);

Ridicați mâinile în sus, respirați adânc, coborâți mâinile în jos, expirați. (de 2 ori)

Și-au strâns mâinile. Mulțumesc.

Noi am stat jos. Să continuăm lecția.

Rezolvăm probleme folosind formula pentru termenul general al unei progresii aritmetice.

Studenților li se oferă următoarele sarcini:

  1. Într-o progresie aritmetică, primul termen este -2, d=3, a n =118.

Găsiți n.

  1. Într-o progresie aritmetică, primul termen este 7, al cincisprezecelea termen este –35. Găsește diferența.
  2. Se știe că în progresia aritmetică d=-2, a39=83. Găsiți primul termen al progresiei.

Elevii sunt împărțiți în grupuri. Sarcina este dată timp de 5 minute. În continuare, primii 3 elevi care au rezolvat problemele le rezolvă pe tablă. Soluția este duplicată pe diapozitive.

Să luăm în considerare proprietățile caracteristice ale unei progresii aritmetice.

În progresie aritmetică

a n -d=a (n-1)

a n +d=a (n+1)

Să adunăm aceste două egalități termen cu termen, obținem: 2a n =a (n+1) +a (n-1)

A n =(a (n+1) +a (n-1 ))/2

Aceasta înseamnă că fiecare membru al unei progresii aritmetice, cu excepția primului și ultimului, este egal cu media aritmetică a membrilor anterior și următor.

TEOREMA:

O secvență numerică este o progresie aritmetică dacă și numai dacă fiecare dintre membrii săi, cu excepția primului (și ultimului în cazul unei secvențe finite), este egal cu media aritmetică a membrilor anteriori și următori (o proprietate caracteristică a unui progresie aritmetică).

Înțelegerea multor subiecte din matematică și fizică este asociată cu cunoașterea proprietăților serielor de numere. Scolarii din clasa a IX-a, când studiază materia „Algebră”, iau în considerare una dintre secvențele importante de numere - o progresie aritmetică. Prezentăm formulele de bază ale progresiei aritmetice (clasa a IX-a), precum și exemple de utilizare a acestora pentru rezolvarea problemelor.

Progresie algebrică sau aritmetică

Seria de numere care va fi discutată în acest articol este numită în două moduri diferite, prezentate în titlul acestui paragraf. Deci, prin progresie aritmetică în matematică înțelegem o serie de numere în care orice două numere adiacente diferă cu aceeași valoare, numită diferență. Numerele dintr-o astfel de serie sunt de obicei notate cu litere cu un indice întreg mai mic, de exemplu, a1, a2, a3 și așa mai departe, unde indicele indică numărul elementului seriei.

Ținând cont de definiția de mai sus a progresiei aritmetice, putem scrie următoarea egalitate: a2-a1 =...=an-an-1=d, aici d este diferența progresiei algebrice și n este orice număr întreg. Dacă d>0, atunci ne putem aștepta ca fiecare membru ulterior al seriei să fie mai mare decât cel anterior, în acest caz vorbim de o progresie crescândă. Dacă d

Formule de progresie aritmetică (școala a IX-a)

Seria de numere în cauză, deoarece este ordonată și se supune unor legi matematice, are două proprietăți care sunt importante pentru utilizarea sa:

  • În primul rând, cunoscând doar două numere a1 și d, puteți găsi orice membru al șirului. Aceasta se face folosind următoarea formulă: an = a1+(n-1)*d.
  • În al doilea rând, pentru a calcula suma primilor n termeni, nu este necesar să-i adunați în ordine, deoarece puteți utiliza următoarea formulă: Sn = n*(an+a1)/2.
  • Prima formulă este ușor de înțeles, deoarece este o consecință directă a faptului că fiecare membru al seriei luate în considerare diferă de vecinul său prin aceeași diferență.

    A doua formulă pentru o progresie aritmetică poate fi obținută notând că suma a1+an se dovedește a fi echivalentă cu sumele a2+an-1, a3+an-2 și așa mai departe. Într-adevăr, deoarece a2 = d+a1, an-2 = -2*d+an, a3 = 2*d+a1 și an-1 = -d+an, înlocuind aceste expresii în sumele corespunzătoare, aflăm că vor fi la fel. Factorul n/2 din formula a 2-a (pentru Sn) apare datorită faptului că sumele de tip ai+1+an-i se dovedesc a fi exact n/2, aici i este un număr întreg cuprins între 0 și n/2 - 1.

    Conform dovezilor istorice supraviețuitoare, formula pentru suma Sn a fost obținută pentru prima dată de Carl Gauss (celebratul matematician german) când i s-a dat sarcina de la profesorul său de a adăuga primele 100 de numere.

    Exemplu de problemă #1: găsiți diferența

    Problemele în care întrebarea se pune astfel: cunoașterea formulelor unei progresii aritmetice, cum se află d (d), sunt cele mai simple care pot fi doar pentru această temă.

    Să dăm un exemplu: având în vedere o succesiune numerică -5,-2, 1, 4, ..., este necesar să se determine diferența acesteia, adică d.

    Acest lucru se poate face cât mai ușor: trebuie să luați două elemente și să scădeți pe cel mai mic din cel mai mare. În acest caz avem: d = -2 - (-5) = 3.

    Pentru a fi sigur de răspunsul primit, se recomandă verificarea diferențelor rămase, deoarece succesiunea prezentată poate să nu satisfacă condiția de progresie algebrică. Avem: 1-(-2)=3 și 4-1=3. Aceste date indică faptul că am obținut rezultatul corect (d=3) și am demonstrat că seria de numere din enunțul problemei reprezintă într-adevăr o progresie algebrică.

    Exemplu de problemă nr. 2: găsiți diferența, cunoscând doi termeni ai progresiei

    Să luăm în considerare o altă problemă interesantă, care întreabă cum să găsim diferența. În acest caz, formula de progresie aritmetică trebuie utilizată pentru al n-lea termen. Deci, sarcina: având în vedere primul și al cincilea număr dintr-o serie care corespunde tuturor proprietăților unei progresii algebrice, de exemplu, acestea sunt numerele a1 = 8 și a5 = -10. Cum să găsești diferența d?

    Ar trebui să începeți să rezolvați această problemă scriind o formulă generală pentru al n-lea element: an = a1+d*(-1+n). Acum puteți merge în două moduri: fie înlocuiți imediat numerele și lucrați cu ele, fie exprimați d, apoi treceți la a1 și a5 specific. Folosind ultima metodă, obținem: a5 = a1+d*(-1+5) sau a5 = 4*d+a1, ceea ce înseamnă că d = (a5-a1)/4. Acum puteți înlocui în siguranță datele cunoscute din condiție și puteți obține răspunsul final: d = (-10-8)/4 = -4,5.

    Rețineți că, în acest caz, diferența de progres s-a dovedit a fi negativă, adică există o secvență descrescătoare de numere. Este necesar să acordați atenție acestui fapt atunci când rezolvați probleme pentru a nu confunda semnele „+” și „-”. Toate formulele date mai sus sunt universale, deci trebuie urmate întotdeauna indiferent de semnul numerelor cu care se efectuează operațiunile.

    Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 3: găsiți a1, cunoscând diferența și elementul

    Să schimbăm puțin enunțul problemei. Să fie două numere: diferența d=6 și al 9-lea element al progresiei a9 = 10. Cum se află a1? Formulele pentru progresia aritmetică rămân neschimbate, să le folosim. Pentru numărul a9 avem următoarea expresie: a1+d*(9-1) = a9. De unde obținem cu ușurință primul element al seriei: a1 = a9-8*d = 10 - 8*6 = -38.

    Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 4: găsiți a1, cunoscând două elemente

    Această versiune a problemei este o versiune complicată a celei anterioare. Esența este aceeași, este necesar să se calculeze a1, dar acum diferența d nu este cunoscută, iar în locul ei este dat un alt element al progresiei.

    Un exemplu de acest tip de problemă este următorul: găsiți primul număr al unei secvențe despre care se știe că este o progresie aritmetică și că al 15-lea și al 23-lea elemente ale sale sunt 7 și, respectiv, 12.

    Este necesar să rezolvăm această problemă scriind o expresie pentru al n-lea termen pentru fiecare element cunoscut din condiție, avem: a15 = d*(15-1)+a1 și a23 = d*(23-1)+a1. După cum puteți vedea, avem două ecuații liniare care trebuie rezolvate pentru a1 și d. Să facem asta: scădem prima din a doua ecuație, apoi obținem următoarea expresie: a23-a15 = 22*d - 14*d = 8*d. La derivarea ultimei ecuații, valorile lui a1 au fost omise, deoarece se anulează la scădere. Înlocuind datele cunoscute, găsim diferența: d = (a23-a15)/8 = (12-7)/8 = 0,625.

    Valoarea lui d trebuie înlocuită în orice formulă pentru un element cunoscut pentru a obține primul termen al șirului: a15 = 14*d+a1, din care: a1=a15-14*d = 7-14*0,625 = -1,75 .

    Să verificăm rezultatul obținut pentru a face acest lucru, găsim a1 prin a doua expresie: a23 = d*22+a1 sau a1 = a23-d*22 = 12 - 0,625*22 = -1,75.

    Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 5: găsiți suma n elemente

    După cum puteți vedea, până în acest moment, pentru rezolvare a fost folosită o singură formulă de progresie aritmetică (clasa a IX-a). Acum prezentăm o problemă, ale cărei soluții necesită cunoașterea celei de-a doua formule, adică pentru suma Sn.

    Există următoarea serie ordonată de numere -1,1, -2,1, -3,1,..., trebuie să calculați suma primelor 11 elemente.

    Din această serie este clar că este în scădere, iar a1 = -1,1. Diferența sa este egală cu: d = -2,1 - (-1,1) = -1. Acum să definim al 11-lea termen: a11 = 10*d + a1 = -10 + (-1,1) = -11,1. După finalizarea calculelor pregătitoare, puteți utiliza formula notă mai sus pentru suma, avem: S11 =11*(-1,1 +(-11,1))/2 = -67,1. Deoarece toți termenii erau numere negative, suma lor are și semnul corespunzător.

    Un exemplu de rezolvare a problemei nr. 6: găsiți suma elementelor de la n la m

    Poate că acest tip de problemă este cea mai dificilă pentru majoritatea școlarilor. Să dăm un exemplu tipic: având în vedere o serie de numere 2, 4, 6, 8..., trebuie să găsiți suma de la al 7-lea la al 13-lea termen.

    Formulele de progresie aritmetică (clasa 9) sunt folosite exact la fel ca în toate problemele anterioare. Se recomandă rezolvarea acestei probleme pas cu pas:

  • Mai întâi găsiți suma a 13 termeni folosind formula standard.
  • Apoi calculați această sumă pentru primele 6 elemente.
  • După aceasta, scădeți a 2-a din prima sumă.
  • Să ajungem la soluție. La fel ca în cazul precedent, vom efectua calcule pregătitoare: a6 = 5*d+a1 = 10+2 = 12, a13 = 12*d+a1 = 24+2 = 26.

    Să calculăm două sume: S13 = 13*(2+26)/2 = 182, S6 = 6*(2+12)/2 = 42. Luați diferența și obțineți răspunsul dorit: S7-13 = S13 - S6 = 182-42 = 140. Rețineți că la obținerea acestei valori, suma a 6 elemente ale progresiei a fost folosită ca subtraendă, deoarece al 7-lea termen este inclus în suma S7-13.



    Acțiune