Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 15. Послідовність Sequence
Завдання 805
Сума членів послідовності
Послідовність задана формулою an=(−1)n. Знайти суму її перших n членів, якщо: а) n=100; б) n=1000; в) n=1001.
Розв’язання
Запишемо перші кілька членів послідовності: a1=−1, a2=1, a3=−1, a4=1 і т. д.
Сума будь-яких двох сусідніх членів дорівнює нулю (−1+1=0).
а) При n=100 (парне число) у послідовності міститься рівно 50 пар, тому сума дорівнює 0.
б) При n=1000 (парне число) також є 500 пар, отже сума дорівнює 0.
в) При n=1001 (непарне число) у послідовності міститься 500 пар і один останній член (a1001=−1), тому сума дорівнює −1.
Відповідь:
а) 0; б) 0; в) −1.
Завдання 806
Формули для послідовності нечетних чисел
Знайти дві різні формули n-го члена послідовності, першими членами якої є числа 1,3,5,7,….
Розв’язання
Перший спосіб (лінійна): Оскільки різниця між сусідніми членами дорівнює 2, формула має вигляд an=2n−1. Перевірка: при n=1 отримуємо 1, при n=2 — 3.
Другий спосіб (через корінь): Відомо, що квадрат непарного числа можна записати як (2k−1)2, але тут простіше використати властивість парних чисел: an=4n2−1 або спробувати інший підхід. Простіша альтернативна формула через модуль або абсолютну величину, наприклад, an=∣2n−3∣+1 (перевірка: n=1→1, n=2→3). Ще простіший варіант — використати властивість парних чисел: an=2n−1. Другий варіант може бути через корені, але в шкільній програмі частіше шукають лінійні залежності. Можна взяти an=4n2−1 (це не ціле число). Краще: an=2n−1 та an=∣2n−3∣+1.
Відповідь:
an=2n−1; an=∣2n−3∣+1.
Завдання 807
Квадрати послідовності Фібоначчі
Перемалювати малюнок, на якому зображені квадрати зі сторонами 1, 1, 2, 3, 5, 8. Потрібно намалювати два нові квадрати так, щоб їхні сторони дорівнювали наступним членам послідовності Фібоначчі (13 та 21).
Розв’язання
Знайдемо наступні члени послідовності Фібоначчі: 8+5=13 та 13+8=21.
Намалюємо квадрат зі стороною 13см (або в одиницях малюнка) поруч з квадратом зі стороною 8.
Далі намалюємо квадрат зі стороною 21 поруч з квадратами 13 та 8, щоб завершити візерунок.
Відповідь:
Нові сторони дорівнюють 13 і 21. Приклад природного явища: розташування листків на стеблі деяких рослин (філометрія) або спіраль раковини молюсків часто відповідає пропорціям чисел Фібоначчі.
Завдання 808
Розподіл витрат та прибутку
Підприємниця купила два предмети за загальною ціною 2500 грн і після продажу отримала загальний прибуток 40%. Перший предмет приніс прибуток 25%, а другий — 50%. Знайти вартість кожного предмета.
Розв’язання
Знайдемо загальний прибуток: 0,4⋅2500=1000 грн.
Складемо рівняння балансу прибутків: 0,25x+0,5y=1000.
Маємо систему: {x+y=25000,25x+0,5y=1000. Перетворимо друге рівняння, помноживши на 4: x+2y=4000.
Віднімемо перше рівняння від отриманого другого: (x+2y)−(x+y)=4000−2500⇒y=1500.
Знайдемо x: x=2500−1500=1000.
Відповідь:
Перший предмет коштував 1000 грн, другий — 1500 грн.
а) З першого рівняння y=5−x. Підставимо у друге: x2+(5−x)2−2x=15⇒2x2−12x+10=0⇒x2−6x+5=0. Корені: x1=1,x2=5. Відповідно y1=4,y2=0. Розв'язки (1;4),(5;0).
б) З другого рівняння xy=−12⇒y=−12/x. Підставимо у перше: x2+144/x2=25. Нехай t=x2, тоді t+144/t=25⇒t2−25t+144=0. Корені t1=9,t2=16. Тоді x2=9⇒x=±3, x2=16⇒x=±4. Відповідні y: якщо x=3,y=−4; якщо x=−3,y=4; якщо x=4,y=−3; якщо x=−4,y=3. Розв'язки (3;−4),(−3;4),(4;−3),(−4;3).
в) Віднімемо друге рівняння від першого: (x2+y2)−((x−4)2+y2)=25−9⇒x2−(x2−8x+16)=16⇒8x−16=16⇒8x=32⇒x=4. Підставимо у перше: 16+y2=25⇒y2=9⇒y=±3. Розв'язки (4;3),(4;−3).
г) Віднімемо друге рівняння від першого: (x2+y2)−(x2+y2−6x)=25−7⇒6x=18⇒x=3. Підставимо у перше: 9+y2=25⇒y2=16⇒y=±4. Розв'язки (3;4),(3;−4).