Чтобы найти сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии, мы используем формулу для суммы бесконечной геометрической прогрессии:
[ S = \frac{b_1}{1 - q} ]
где ( S ) — сумма прогрессии, ( b_1 ) — первый член прогрессии, а ( q ) — знаменатель прогрессии. Условием применения этой формулы является, чтобы абсолютное значение знаменателя прогрессии было меньше единицы ((|q| < 1)), что гарантирует её сходимость.
В данном случае, у нас ( b_1 = 9 ) и ( q = -\frac{1}{3} ). Проверим условие сходимости:
[ |q| = \left| -\frac{1}{3} \right| = \frac{1}{3} ]
Поскольку (\frac{1}{3} < 1), прогрессия сходится, и мы можем использовать формулу для суммы бесконечной прогрессии.
Теперь подставим значения в формулу:
[ S = \frac{9}{1 - \left(-\frac{1}{3}\right)} ]
Упростим выражение в знаменателе:
[ 1 - \left(-\frac{1}{3}\right) = 1 + \frac{1}{3} = \frac{3}{3} + \frac{1}{3} = \frac{4}{3} ]
Теперь подставим обратно в формулу для суммы:
[ S = \frac{9}{\frac{4}{3}} ]
Чтобы деление на дробь сделать удобнее, умножим на обратную ей:
[ S = 9 \times \frac{3}{4} = \frac{27}{4} ]
Таким образом, сумма бесконечно убывающей геометрической прогрессии с первым членом ( b_1 = 9 ) и знаменателем ( q = -\frac{1}{3} ) равна (\frac{27}{4}).