Дана арифметическая прогрессия: -2, 3, 8, .
a) Найдём сумму первых десяти членов этой прогрессии.
Для начала, определим первый член (a_1) и разность (d) прогрессии.
Первый член (a_1 = -2).
Разность (d = 3 - (-2) = 5).
Формула n-го члена арифметической прогрессии:
[a_n = a_1 + (n-1)d]
Для десяти членов:
[a_{10} = -2 + (10-1) \cdot 5 = -2 + 45 = 43]
Формула суммы первых (n) членов арифметической прогрессии:
[S_n = \frac{n}{2} \cdot (a_1 + a_n)]
Для первых десяти членов:
[S_{10} = \frac{10}{2} \cdot (-2 + 43) = 5 \cdot 41 = 205]
б) Найдём сумму первых (n) членов арифметической прогрессии.
Используем ту же формулу:
[S_n = \frac{n}{2} \cdot (a_1 + a_n)]
Подставим формулу n-го члена в формулу суммы:
[a_n = a_1 + (n-1)d]
Следовательно:
[S_n = \frac{n}{2} \cdot \left(a_1 + a_1 + (n-1)d\right)]
[S_n = \frac{n}{2} \cdot \left(2a_1 + (n-1)d\right)]
Таким образом, сумма первых (n) членов:
[S_n = \frac{n}{2} \cdot \left(2a_1 + (n-1)d\right)]
в) Найдём количество последовательных членов этой прогрессии, которые надо сложить, начиная с первого, чтобы получить 40.
[S_n = 40]
Используем формулу суммы первых (n) членов:
[40 = \frac{n}{2} \cdot \left(2a_1 + (n-1)d\right)]
Подставим известные значения (a_1 = -2) и (d = 5):
[40 = \frac{n}{2} \cdot \left(2(-2) + (n-1) \cdot 5\right)]
[40 = \frac{n}{2} \cdot \left(-4 + 5n - 5\right)]
[40 = \frac{n}{2} \cdot \left(5n - 9\right)]
[80 = n \cdot (5n - 9)]
[80 = 5n^2 - 9n]
Решим квадратное уравнение:
[5n^2 - 9n - 80 = 0]
Используем дискриминант для решения квадратного уравнения:
[D = b^2 - 4ac = (-9)^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-80)]
[D = 81 + 1600 = 1681]
Корни уравнения:
[n = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{9 \pm \sqrt{1681}}{10}]
[\sqrt{1681} = 41]
[n = \frac{9 \pm 41}{10}]
Два корня:
[n = \frac{50}{10} = 5]
[n = \frac{-32}{10} = -3.2]
Так как (n) должно быть положительным, берем (n = 5).
Таким образом, чтобы получить сумму 40, нужно сложить первые 5 членов прогрессии.