Арифметическая прогрессия и ее общий член

Курс „Последовательности. Производная функции”

1; 3; 5; 7; 9; ;

12; 8; 4; 0; –4;

–2; –5; –8; –11; –14;

\frac{1}{4}\frac{1}{2}\frac{3}{4}; 1; \frac{5}{4}; …

  1. Найдите закономерность в каждой из этих последовательностей и продолжите запись ее членов.
  2. Что общее можно подметить, сравнивая соседние члены?
  3. Найдите формулу общего члена каждой последовательности. Сравните их между собой.

1; 3; 5; 7; 9; …

a_n = 

12; 8; 4; 0; –4; …

a_n = 

–2; –5; –8; –11; –14; …

a_n = 

\frac{1}{4}\frac{1}{2}\frac{3}{4}; 1; \frac{5}{4}; …

a_n = 

Последовательность, в которой разность между последующим и предыдущим членами остается постоянной, называется арифметической прогрессией[cноска: Латинским словом прогрессия, которое означает движение вперед, прежде называли всякую последовательность. В настоящее время этот термин сохранился только для наименования арифметической и геометрической прогрессий.] (или арифметической последовательностью).

Постоянная величина an – an–1 называется разностью[понятие: Разность арифметической прогрессии (aritmeetilise jada vahe) – число 𝑑, равное разности между любым членом прогрессии с номеров 𝑛 > 1 и предшествующим членом.] прогрессии и обозначается буквой d. Таким образом, в арифметической прогрессии[понятие: Арифметическая прогрессия (aritmeetiline jada) – последовательность, в которой разность между последующим и предыдущим членами остается неизменной.] d = an – an–1 и an = an–1 + d для любого n > 1.

Пример 1.

Последовательность 7; 12; 17; 22; …; 5n + 2; … является арифметической прогрессией, так как 12 – 7 = 17 – 12 = 22 – 17 = … = 5. Разность этой прогрессии d = 5.

Последовательность 2; 6; 18; 54; … не является арифметической прогрессией, так как 6 – 2 ≠ 18 – 6 ≠ 54 – 18.

Если a1 = 1 ja d = 1, то получим арифметическую прогрессию 1; 2; 3; 4; …; n; … .

Если a1 = 3 ja d = 0, то получим арифметическую прогрессию 3; 3; 3; … . Такие последовательности называются постоянными последовательностями[понятие: Постоянная последовательность (konstantne jada) – последовательность, все члены которой равны между собой.].

Если разность арифметической прогрессии d > 0, то арифметическая прогрессия является возрастающей; если же d < 0, то получается убывающая последовательность.

Если в арифметической прогрессии известны ее первый член a1 и разность d, то можно найти любой член прогрессии:

a2 = a1 + d;
a3 = a2 + d = a1 + d + d = a1 + 2d;
a4 = a3 + d = a1 + 2d + d = a1 + 3d;

или в общем виде: an = a1 + (n – 1)d. Это и есть формула общего члена арифметической прогрессии.

Общий член арифметической прогрессии[понятие: Общий член арифметической прогрессии (aritmeetilise jada üldliige) – член 𝑎ₙ, соответствующий произвольному порядковому номеру 𝑛, выражается через первый член 𝑎₁ и разность 𝑑 прогрессии в виде 𝑎ₙ = 𝑎₁ + (𝑛 – 1)𝑑.] выражается в виде an = a1 + (n – 1)d.

Пример 2.

В арифметической прогрессии a8 = 172 и a1 = –3. Найдем разность d этой прогрессии.

Так как a8 = a1 + 7d, то 7d = a8 – a1 = 172 – (–3) = 175, откуда d = 175 : 7 = 25.

Пример 3.

Найдем, каким по порядку членом является число 100 в арифметической прогрессии, у которой a1 = 2 и d = 2

Из формулы an = a1 + (n – 1)d получим, что

n-1=\frac{a_n-a_1}{d}, следовательно, n=\frac{a_n-a_1}{d}+1=\frac{100-2}{2}+1=50.

Упражнения

Данные числа

Является ли арифметической прогрессией?

Разность прогрессии

5; –1; –7; –13; …

  • Да
  • Нет

d

\frac{1}{2}\frac{2}{3}\frac{3}{4}\frac{4}{5}; …

  • Да
  • Нет

d

12; 4; \frac{4}{3}; \frac{4}{9}; …

  • Да
  • Нет

d

2; 8; 14; 20; …

  • Да
  • Нет

d

a1 = 3, d = 4

Ответ: 5 первых членов этой прогрессии есть . Эта последовательность является .

a2 = 5, d = –2

Ответ: 5 первых членов этой прогрессии есть . Эта последовательность является .

a1 = 0,8, d = –1,2

Ответ: 5 первых членов этой последовательности есть . Эта последовательность является.

a5 = –16, d = –3

Ответ: 5 первых членов этой последовательности есть . Эта последовательность является .

a3 = \frac{1}{3}, d = \frac{1}{3}

Ответ: 5 первых членов этой последовательности есть . Эта последовательность является .

a4 = 5\frac{3}{4}, d = 7\frac{1}{4}

Ответ: 5 первых членов этой последовательности есть . Эта последовательность является .

1,5; 3; 4,5; …

Ответ:a_{19} = a_n = .

15; 13; 11; …

Ответ:a_{19} = a_n = .

–8; –6,5; –5; …

Ответ:a_{19} = a_n = .

2; 4; 8; …

Ответ:a_{19} = a_n = .

Последовательность №

a1

d

n

an

1.

15

–3

10

2.

–21

4

25

3.

–9

11

21

4.

–8

15

–29

5.

23

–5

–22

6.

–16

3

20

Ответ: за 10-ю секунду Колобок укатится на  м.

Ответ: велосипедист был в пути  ч.

a3 = 60, a6 = 78

Ответ: a1; d.

a5 = 100, a10 = 50

Ответ: a1; d.

a1 + a2 = 19, a6 + a8 = 74

Ответ: a1; d.

a2 + a4 = 16, a6a2 = 12

Ответ: a1; d.

Ответ: эти числа есть .

Ответ: эти числа есть .

  1. Выясните, как связан каждый член прогрессии с двумя соседними с ним членами.
  2. Докажите найденную закономерность.
  3. Как Вы думаете, от чего происходит наименование арифметической прогрессии?

Ответ: a6 + a8

Ответ: неравенство выполнено для  первых членов прогрессии.

1) y = –2x + 1

2) y = 1 – x2

3) y=\frac{x}{x+1}

4) y = 3(1 + x)

5) y=\frac{2}{x}

6) y = 4x + 1

  1. Образуйте с их помощью последовательности, придавая переменной x значения 1, 2, 3, …, n. Найдите 4 первых члена и формулу общего члена каждой последовательности. Отметьте на коoрдинатной плоскости точки, соответствующие членам a1, a2 , a3 и a4.
  2. Какие из полученных последовательностей являются арифметическими прогрессиями? Как называются функции, определяющие арифметические прогрессии?
    Ответ: арифметическими прогрессиями являются последовательности
  • 1)
  • 2)
  • 3)
  • 4)
  • 5)
  • 6)

Они определяются .

  1. Как связаны разности полученных арифметических прогрессий с коэффициентами в формулах исходных функций?
  2. Будут ли сделанные в пунктах 2 и 3 заключения верными для всех функций такого вида? Определите понятие арифметической прогрессии с помощью последовательности значений функции соответствующего вида.