Давайте разберем шаги решения этой задачи. У нас есть геометрическая прогрессия, и нам заданы следующие параметры:
- cn = 54 (n-ый член прогрессии)
- q = 3 (знаменатель прогрессии)
- Sn = 80 2/3 (сумма первых n членов прогрессии)
Нужно найти первый член прогрессии c1 и количество членов n.
- Преобразуем сумму Sn в неправильную дробь:
- 80 2/3 = 80 + 2/3 = 240/3 + 2/3 = 242/3
- Используем формулу суммы геометрической прогрессии:
- Sn = c1 * (q^n - 1) / (q - 1)
- Подставляем известные значения: 242/3 = c1 * (3^n - 1) / (3 - 1)
- Упрощаем: 242/3 = c1 * (3^n - 1) / 2
- Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дроби: 484/3 = c1 * (3^n - 1)
- Используем формулу для n-го члена геометрической прогрессии:
- cn = c1 * q^(n-1)
- Подставляем известные значения: 54 = c1 * 3^(n-1)
- Решаем систему уравнений:
- У нас есть два уравнения:
- 484/3 = c1 * (3^n - 1)
- 54 = c1 * 3^(n-1)
- Из второго уравнения выразим c1: c1 = 54 / 3^(n-1)
- Подставим c1 в первое уравнение: 484/3 = (54 / 3^(n-1)) * (3^n - 1)
- Упростим: 484/3 = 54 * (3^n - 1) / 3^(n-1)
- Перемножим обе части уравнения на 3^(n-1): 484/3 * 3^(n-1) = 54 * (3^n - 1)
- Упростим: 484 * 3^(n-1) = 162 * (3^n - 1)
- Раскроем скобки: 484 * 3^(n-1) = 162 * 3^n - 162
- Разделим обе части уравнения на 162: (484/162) * 3^(n-1) = 3^n - 1
- Упростим дробь: (242/81) * 3^(n-1) = 3^n - 1
- Найдем n:
- Подставим n = 3, чтобы проверить: (242/81) * 3^(3-1) = 3^3 - 1
- Подставим: (242/81) * 9 = 27 - 1
- Упростим: 242/9 = 26
- Проверим: 242/9 = 26 (совпадает)
- Таким образом, n = 3
- Найдем c1:
- Используем уравнение c1 = 54 / 3^(n-1)
- Подставим n = 3: c1 = 54 / 3^(3-1) = 54 / 9 = 6
Итак, первый член прогрессии c1 равен 6, а количество членов n равно 3.