Для решения задачи используем свойства арифметической прогрессии. Пусть ( a_n ) — ( n )-ый член арифметической прогрессии, тогда его можно выразить как:
[ a_n = a_1 + (n-1)d ]
где ( a_1 ) — первый член прогрессии, ( d ) — разность прогрессии.
У нас есть два условия:
- ( a_2 \cdot a_5 = 112 )
- ( \frac{a_1}{a_5} = 2 )
Первое условие:
[ a_2 = a_1 + d ]
[ a_5 = a_1 + 4d ]
Подставим это в первое условие:
[ (a_1 + d)(a_1 + 4d) = 112 ]
Второе условие:
[ \frac{a_1}{a_1 + 4d} = 2 ]
Из второго условия:
[ a_1 = 2(a_1 + 4d) ]
[ a_1 = 2a_1 + 8d ]
[ a_1 = -8d ]
Теперь подставим ( a_1 = -8d ) в уравнение из первого условия:
[ (-8d + d)(-8d + 4d) = 112 ]
[ (-7d)(-4d) = 112 ]
[ 28d^2 = 112 ]
[ d^2 = 4 ]
[ d = 2 \quad \text{или} \quad d = -2 ]
Рассмотрим оба случая:
Случай 1: ( d = 2 )
Тогда ( a_1 = -8 \times 2 = -16 ).
Формула ( n )-го члена прогрессии:
[ a_n = -16 + (n-1) \times 2 = -16 + 2n - 2 = 2n - 18 ]
Случай 2: ( d = -2 )
Тогда ( a_1 = -8 \times (-2) = 16 ).
Формула ( n )-го члена прогрессии:
[ a_n = 16 + (n-1) \times (-2) = 16 - 2n + 2 = 18 - 2n ]
Теперь найдем, сколько членов прогрессии имеют модуль, не превосходящий 10.
Рассмотрим оба случая:
Случай 1: ( a_n = 2n - 18 )
Условие: ( |a_n| \leq 10 )
[ -10 \leq 2n - 18 \leq 10 ]
Решим неравенства:
( 2n - 18 \geq -10 )
[ 2n \geq 8 ]
[ n \geq 4 ]
( 2n - 18 \leq 10 )
[ 2n \leq 28 ]
[ n \leq 14 ]
Таким образом, ( n ) может принимать значения от 4 до 14 включительно. Это 11 членов.
Случай 2: ( a_n = 18 - 2n )
Условие: ( |a_n| \leq 10 )
[ -10 \leq 18 - 2n \leq 10 ]
Решим неравенства:
( 18 - 2n \geq -10 )
[ 18 + 10 \geq 2n ]
[ 28 \geq 2n ]
[ 14 \geq n ]
( 18 - 2n \leq 10 )
[ 18 - 10 \leq 2n ]
[ 8 \leq 2n ]
[ 4 \leq n ]
Таким образом, ( n ) может принимать значения от 4 до 14 включительно. Это также 11 членов.
Ответ: в обоих случаях в прогрессии 11 членов, модуль которых не превосходит 10.