а) Сума членів прогресії 4+9+14+⋯+(5n−1) дорівнює 1030. Знайти натуральне число n. б) Сума членів прогресії 6+10+14+⋯+x дорівнює 160. Знайти натуральне число x.
Розв’язання
Для пункту а): Перший член a1=4, останній an=5n−1. Підставимо в формулу суми: 2n(4+5n−1)=1030⇒n(5n+3)=2060. Розв'яжемо квадратне рівняння 5n2+3n−2060=0.
Знайдемо корені: D=9−4⋅5⋅(−2060)=10289 (приблизно). Перевіримо цілі корені: якщо n=20, то 5(20)2+3(20)=2000+60=2060. Отже, n=20.
Для пункту б): Перший член a1=6, різниця d=4. Останній член x=an. Сума Sn=2n(6+x)=160⇒n(6+x)=320. Знайдемо кількість членів: ak=6+(k−1)4. Перевіримо, чи є x натуральним. Якщо n=8, то 8(6+x)=320⇒6+x=40⇒x=34. Перевірка: 6+10+14+18+22+26+30+34=160.
а) Сума членів прогресії 4+9+14+⋯+(5n−1) дорівнює 1030. Знайти натуральне число n. б) Сума членів прогресії 6+10+14+⋯+x дорівнює 160. Знайти натуральне число x.
Що треба знати
Сума перших n членів арифметичної прогресії обчислюється за формулою Sn=2n(a1+an), де a1 — перший член, an — останній член.
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Визнач перший та останній члени прогресії в кожному випадку і підстав їх у формулу суми для знаходження невідомого.
Розв’язання крок за кроком
Для пункту а): Перший член a1=4, останній an=5n−1. Підставимо в формулу суми: 2n(4+5n−1)=1030⇒n(5n+3)=2060. Розв'яжемо квадратне рівняння 5n2+3n−2060=0.
Знайдемо корені: D=9−4⋅5⋅(−2060)=10289 (приблизно). Перевіримо цілі корені: якщо n=20, то 5(20)2+3(20)=2000+60=2060. Отже, n=20.
Для пункту б): Перший член a1=6, різниця d=4. Останній член x=an. Сума Sn=2n(6+x)=160⇒n(6+x)=320. Знайдемо кількість членів: ak=6+(k−1)4. Перевіримо, чи є x натуральним. Якщо n=8, то 8(6+x)=320⇒6+x=40⇒x=34. Перевірка: 6+10+14+18+22+26+30+34=160.