Арифметическая прогрессия и n-й член
Определение арифметической прогрессии, разность d, формула n-го члена и характеристическое свойство.
Арифметической прогрессией называют числовую последовательность (aₙ), каждый член которой, начиная со второго, равен предыдущему члену, сложенному с одним и тем же постоянным числом d: aₙ₊₁ = aₙ + d. Число d называют разностью арифметической прогрессии. Разность можно найти как разность любых двух соседних членов: d = aₙ₊₁ - aₙ. Если d > 0, прогрессия возрастает; если d < 0, прогрессия убывает; если d = 0, прогрессия стационарна (все члены одинаковы).
Определение прогрессии
Разность d
Линейный закон роста
Арифметическая прогрессия является дискретным аналогом линейной функции y = kx + b, где роль углового коэффициента k играет разность d.
Нахождение разности d
Проверка условия прогрессии
Определение характера
Чтобы найти n-й член прогрессии без последовательного суммирования всех предыдущих, используют формулу n-го члена: aₙ = a₁ + d(n - 1). Из первого члена a₁ мы прибавляем разность d ровно (n - 1) раз, чтобы дойти до aₙ. В более общем виде, если известны любые два члена aₙ и aₖ (где n > k), справедливо равенство aₙ = aₖ + d(n - k), откуда разность прогрессии выражается как d = (aₙ - aₖ) / (n - k).
Формула n-го члена
Связь произвольных членов
Множитель (n - 1)
Частая ошибка — умножать d на n вместо (n - 1). Помните: чтобы попасть с 1-го этажа на n-й, нужно пройти (n - 1) лестничных пролетов.
Выделение a₁ и d
Подстановка номера n
Арифметический расчет
Последовательность является арифметической прогрессией тогда и только тогда, когда каждый её член, начиная со второго, равен среднему арифметическому своих соседних членов: aₙ = (aₙ₋₁ + aₙ₊₁) / 2 для любого n ≥ 2. Отсюда и произошло историческое название — арифметическая прогрессия. Более того, для любых членов, равноотстоящих от aₙ, выполняется равенство: aₙ = (aₙ₋ₖ + aₙ₊ₖ) / 2.
Характеристическое свойство
Симметрия
Применение в задачах с неизвестным x
Если даны три выражения, образующие прогрессию, составьте уравнение: удвоенное среднее равно сумме крайних: 2x₂ = x₁ + x₃.
Запись крайних и среднего
Составление равенства
Решение уравнения
Частая типовая задача — выяснить, является ли заданное число C членом данной арифметической прогрессии (aₙ). Для этого число C приравнивают к формуле общего члена: a₁ + d(n - 1) = C и решают линейное уравнение относительно n: n = (C - a₁) / d + 1. Число C является членом прогрессии тогда и только тогда, когда полученное n является натуральным числом (n ∈ ℕ, то есть n > 0 и n целое).
Критерий принадлежности
Отрицательный ответ
Положительность и целостность
Если вы получили n = -5 или n = 7.4, такое число членом прогрессии не является: номера начинаются строго с 1 и являются целыми.
Составление уравнения
Нахождение n
Проверка принадлежности к ℕ
Формулу n-го члена можно переписать в виде aₙ = dn + (a₁ - d). Это линейное выражение вида y = kx + b, где аргументом служит n ∈ ℕ, а угловым коэффициентом — разность d. Поэтому точки графика любой арифметической прогрессии (n; aₙ) лежат строго на одной прямой с угловым коэффициентом k = d. Если d > 0, прямая идет вверх; если d < 0, прямая идет вниз; если d = 0, точки лежат на горизонтальной прямой.
Линейный закон
Тангенс наклона
Равномерный шаг по оси абсцисс
Так как шаг по горизонтали между точками постоянен (Δn = 1), шаг по вертикали тоже строго постоянен: Δa = d.
Разметка осей n и aₙ
Нанесение точек
Проведение опорной прямой
- 1. 1. Определение арифметической прогрессии и разность d~5 мин
- 2. 2. Формула общего (n-го) члена арифметической прогрессии~5 мин
- 3. 3. Характеристическое свойство арифметической прогрессии~5 мин
- 4. 4. Проверка принадлежности числа прогрессии~5 мин
- 5. 5. Графическая интерпретация арифметической прогрессии~5 мин
