Сумма прогрессии - это числовое значение, получаемое в результате сложения всех членов последовательности. В математике различают два основных вида прогрессий, для которых существуют специальные формулы вычисления суммы.
Содержание
Арифметическая прогрессия
Арифметическая прогрессия - последовательность чисел, где каждый следующий член отличается от предыдущего на постоянную величину (разность прогрессии).
Формула суммы арифметической прогрессии
Сумма первых n членов арифметической прогрессии вычисляется по формуле:
Sₙ = (a₁ + aₙ) × n / 2
Обозначение | Описание |
Sₙ | Сумма n членов прогрессии |
a₁ | Первый член прогрессии |
aₙ | n-й член прогрессии |
n | Количество суммируемых членов |
Пример расчета
Для прогрессии 2, 5, 8, 11, 14 (n=5, d=3):
- a₁ = 2
- a₅ = 14
- S₅ = (2 + 14) × 5 / 2 = 40
Геометрическая прогрессия
Геометрическая прогрессия - последовательность чисел, где каждый следующий член получается умножением предыдущего на постоянное число (знаменатель прогрессии).
Формула суммы геометрической прогрессии
Сумма первых n членов геометрической прогрессии:
Sₙ = a₁ × (1 - qⁿ) / (1 - q) (при q ≠ 1)
Обозначение | Описание |
q | Знаменатель прогрессии |
a₁ | Первый член прогрессии |
n | Количество членов |
Пример расчета
Для прогрессии 3, 6, 12, 24 (n=4, q=2):
- a₁ = 3
- q = 2
- S₄ = 3 × (1 - 2⁴) / (1 - 2) = 45
Сумма бесконечной геометрической прогрессии
При |q| < 1 сумма бесконечной геометрической прогрессии вычисляется по формуле:
S = a₁ / (1 - q)
Пример
Для прогрессии 1, 1/2, 1/4, 1/8... (q=1/2):
- a₁ = 1
- q = 0.5
- S = 1 / (1 - 0.5) = 2
Применение формул суммирования
Область применения | Пример |
Финансовые расчеты | Вычисление суммы вклада с процентами |
Физика | Расчет пути при равноускоренном движении |
Компьютерные науки | Анализ сложности алгоритмов |
Заключение
Формулы сумм прогрессий являются важным математическим инструментом, находящим применение в различных областях знаний. Правильное применение этих формул позволяет эффективно решать широкий круг задач, связанных с последовательностями и рядами.