Для нахождения суммы первых пяти членов геометрической прогрессии, начнем с определения её характеристик.
В данной прогрессии первый член ( a_1 = 3 ), второй член ( a_2 = 6 ), третий член ( a_3 = 12 ).
Чтобы найти общее соотношение между членами прогрессии, определим знаменатель прогрессии ( q ) (это отношение второго члена к первому):
[
q = \frac{a_2}{a_1} = \frac{6}{3} = 2
]
Теперь проверим, что это отношение также сохраняется для следующих членов:
[
\frac{a_3}{a_2} = \frac{12}{6} = 2
]
Таким образом, мы подтвердили, что знаменатель прогрессии равен ( q = 2 ).
Теперь для нахождения первых пяти членов прогрессии используем формулу для ( n )-го члена геометрической прогрессии:
[
a_n = a_1 \cdot q^{n-1}
]
Теперь найдем все пять членов:
- ( a_1 = 3 )
- ( a_2 = 3 \cdot 2^{1} = 6 )
- ( a_3 = 3 \cdot 2^{2} = 12 )
- ( a_4 = 3 \cdot 2^{3} = 24 )
- ( a_5 = 3 \cdot 2^{4} = 48 )
Таким образом, первые пять членов прогрессии: ( 3, 6, 12, 24, 48 ).
Теперь найдем их сумму. Сумма первых ( n ) членов геометрической прогрессии вычисляется по формуле:
[
S_n = a_1 \cdot \frac{1 - q^n}{1 - q}
]
где ( S_n ) — сумма первых ( n ) членов, ( a_1 ) — первый член, ( q ) — знаменатель прогрессии, ( n ) — количество членов.
Подставим значения:
[
S_5 = 3 \cdot \frac{1 - 2^5}{1 - 2}
]
Теперь вычислим:
- ( 2^5 = 32 )
- ( 1 - 32 = -31 )
- ( 1 - 2 = -1 )
Теперь подставим в формулу для суммы:
[
S_5 = 3 \cdot \frac{-31}{-1} = 3 \cdot 31 = 93
]
Таким образом, сумма первых пяти членов данной геометрической прогрессии равна ( 93 ).