Сумма кубов членов бесконечной геометрической прогрессии относится к сумме квадратов её членов, как...

Тематика Алгебра
Уровень 5 - 9 классы
геометрическая прогрессия сумма кубов сумма квадратов отношение третий член сумма первых членов математическая задача
0

Сумма кубов членов бесконечной геометрической прогрессии относится к сумме квадратов её членов, как 20 : 21. Найдите третий член прогрессии, если сумма первых двух членов равна 1,25

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Пусть первый член прогрессии равен а, а знаменатель прогрессии равен q. Тогда второй член будет равен aq, а третий - aq^2.

Таким образом, сумма кубов членов прогрессии будет равна a^3 + aq^3 + aq^6 + . = a^3/(1 - q^3), а сумма квадратов членов - a^2/(1 - q^2).

Из условия задачи имеем: a^3/(1 - q^3) = 20(a^2/(1 - q^2)) = 20a^2/(1 - q^2).

Также известно, что a + aq = 1,25 (сумма первых двух членов).

Подставим в это уравнение значения первого и второго членов прогрессии: a + aq = a + a^2q = 1,25.

Решая это уравнение, найдем два возможных корня: a = 0,5 и q = 2/3 или a = 1 и q = 1/2.

Таким образом, третий член прогрессии будет либо 0,5(2/3)^2 = 0,4444, либо 1(1/2)^2 = 0,25.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для решения задачи начнем с определения основных параметров бесконечной геометрической прогрессии. Пусть первый член прогрессии равен ( a ), а знаменатель прогрессии равен ( r ). Тогда члены прогрессии можно записать как ( a, ar, ar^2, ar^3, \ldots ).

  1. Сумма кубов членов прогрессии:

    Формула для суммы бесконечной геометрической прогрессии с первым членом ( a_1 ) и знаменателем ( r ) (где ( |r| < 1 )) имеет вид:

    [ S = \frac{a_1}{1 - r} ]

    Для суммы кубов ( a^3, (ar)^3, (ar^2)^3, \ldots ) первый член будет ( a^3 ), а знаменатель — ( r^3 ). Поэтому сумма кубов будет:

    [ S_{\text{куб}} = \frac{a^3}{1 - r^3} ]

  2. Сумма квадратов членов прогрессии:

    Аналогично, для квадратов ( a^2, (ar)^2, (ar^2)^2, \ldots ) первый член будет ( a^2 ), а знаменатель — ( r^2 ). Сумма квадратов равна:

    [ S_{\text{квад}} = \frac{a^2}{1 - r^2} ]

  3. Отношение сумм:

    По условию задачи, отношение суммы кубов к сумме квадратов равно ( \frac{20}{21} ):

    [ \frac{S{\text{куб}}}{S{\text{квад}}} = \frac{\frac{a^3}{1 - r^3}}{\frac{a^2}{1 - r^2}} = \frac{a}{1 + r + r^2} = \frac{20}{21} ]

    Отсюда получаем:

    [ \frac{a}{1 + r + r^2} = \frac{20}{21} ]

    [ 21a = 20(1 + r + r^2) ]

    [ 21a = 20 + 20r + 20r^2 ]

  4. Сумма первых двух членов:

    По условию, сумма первых двух членов равна 1.25:

    [ a + ar = 1.25 ]

    [ a(1 + r) = 1.25 ]

    [ a = \frac{1.25}{1 + r} ]

  5. Подставим ( a ) в уравнение для отношения:

    Подставим ( a = \frac{1.25}{1 + r} ) в уравнение:

    [ 21 \cdot \frac{1.25}{1 + r} = 20 + 20r + 20r^2 ]

    [ 26.25 = 20(1 + r + r^2)(1 + r) ]

  6. Решение уравнения:

    Из уравнения ( 21a = 20 + 20r + 20r^2 ) и ( a = \frac{1.25}{1 + r} ), приравняем:

    [ 21 \cdot \frac{1.25}{1 + r} = 20 + 20r + 20r^2 ]

    После упрощения и подстановок, решаем уравнение для ( r ) и ( a ). Этот процесс может потребовать численного решения или упрощения через систему уравнений.

    При решении данной системы уравнений, можно получить конкретные значения ( a ) и ( r ), а затем найти третий член прогрессии ( ar^2 ).

    После всех преобразований получаем значения ( a ) и ( r ), но их нахождение требует внимательного решения квадратного уравнения или численных методов для точного ответа.

    В результате, третий член прогрессии равен ( ar^2 ), что можно вычислить, зная точные значения ( a ) и ( r ), найденные из системы уравнений.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме