ЕНТ 2027 · Казахстан · Математика

Геометрическая прогрессия: знаменатель, сумма первых n членов и бесконечно убывающая прогрессия

В геометрической прогрессии каждый следующий член получается из предыдущего умножением на одно и то же число. К ЕНТ нужны формулы n-го члена и суммы, свойство трёх соседних членов и сумма бесконечно убывающей прогрессии, а ещё связь со сложными процентами по вкладу. Здесь собраны формулы, порядок решения, примеры и задания в формате ЕНТ с разбором.

Спецификация ЕНТ, профильная математика: раздел 06 «Последовательности», тема 12. В наших пробных вариантах по профильной математике — по жребию задания 13 и 14; задания 27 и 29, если выпадет контекст «Вклад». Спецификация ЕНТ, математическая грамотность: раздел 03 «Изменение и зависимости», тема 07. В наших пробных вариантах по математической грамотности — отдельного задания по этой теме нет.

Где эта тема на ЕНТ

по спецификации
Что называет спецификация каждого предмета и в каких заданиях наших пробных вариантов встречается тема.
  • Математика

    Раздел 06. Последовательности

    • Тема 12. Арифметическая и геометрическая прогрессии.

    Формы заданий в наших вариантах

    один ответ из четырёх, задание на основе контекста

    В наших пробных вариантах — по жребию задания 13 и 14; задания 27 и 29, если выпадет контекст «Вклад».

    Задания наших вариантов составлены нами по спецификации НЦТ; настоящие варианты НЦТ не публикует.

    Все темы этого предметаБесплатный пробный вариант

  • Математическая грамотность

    Раздел 03. Изменение и зависимости

    • Тема 07. Логические задания на применение последовательности. Логические задания на умение анализировать данные в таблице

    В наших пробных вариантах — отдельного задания по этой теме нет.

    Задания наших вариантов составлены нами по спецификации НЦТ; настоящие варианты НЦТ не публикует.

    Все темы этого предметаБесплатный пробный вариант

Главное

что нужно знать
  • Каждый член, начиная со второго, равен предыдущему, умноженному на одно и то же число qq, знаменатель прогрессии: bn+1=bnqb_{n+1} = b_n q. Здесь b1≠0b_1 \ne 0 и q≠0q \ne 0, а знаменатель находят делением: q=bn+1bnq = \frac{b_{n+1}}{b_n}.
  • Формула nn-го члена: bn=b_n ={}b1⋅qn−1 b_1 \cdot q^{n-1}. Если известны два члена, то bm=b_m ={}bk⋅qm−k b_k \cdot q^{m-k}: знаменатель получают из корня степени m−km - k.
  • Сумма первых nn членов при q≠1q \ne 1: Sn=S_n ={}b1(qn−1)q−1 \frac{b_1(q^n - 1)}{q - 1}. При q=1q = 1 все члены равны, и Sn=nb1S_n = n b_1.
  • Характеристическое свойство: для трёх последовательных членов bn2=b_n^2 ={}bn−1⋅bn+1 b_{n-1} \cdot b_{n+1}, например 122=4⋅3612^2 = 4 \cdot 36 для 4;12;364; 12; 36.
  • При ∣q∣<1|q| < 1 прогрессия бесконечно убывающая, и сумма всех её членов существует: S=b11−qS = \frac{b_1}{1 - q}. При ∣q∣≥1|q| \ge 1 такой суммы нет.
  • Вклад со сложными процентами растёт как геометрическая прогрессия. Если за год банк начисляет p%p\% и прибавляет их к вкладу, сумма умножается на 1+p1001 + \frac{p}{100}, а через nn лет равна S0⋅(1+p100)nS_0 \cdot \left(1 + \frac{p}{100}\right)^n.

Как решать: по шагам

по порядку
  1. 1.Определите, что дано и что спрашивают

    Выпишите первый член, знаменатель, номера и значения известных членов. Решите, что нужно: член, знаменатель, сумма первых nn членов или сумма бесконечно убывающей прогрессии.
  2. 2.Найдите знаменатель

    Если даны два соседних члена, разделите второй на первый. Если даны члены с разными номерами, разделите член с большим номером на член с меньшим: qm−k=q^{m-k} ={}bmbk \frac{b_m}{b_k}. Не забудьте про отрицательный знаменатель.
  3. 3.Найдите первый член, если он не дан

    Подставьте известный член в формулу nn-го члена: b1=b_1 ={}bkqk−1 \frac{b_k}{q^{k-1}}.
  4. 4.Выберите формулу и подставьте

    Для члена возьмите bn=b_n ={}b1⋅qn−1 b_1 \cdot q^{n-1}, для суммы nn членов — Sn=S_n ={}b1(qn−1)q−1 \frac{b_1(q^n - 1)}{q - 1}. Для бесконечно убывающей сначала проверьте ∣q∣<1|q| < 1.
  5. 5.Для вклада запишите множитель за год

    Начисление p%p\% в год означает множитель 1+p1001 + \frac{p}{100}. Через nn лет умножьте начальную сумму на этот множитель nn раз.

Примеры с решением

Сначала попробуйте решить сами, потом сравните с решением.
  1. 1.Знаменатель, первый член и седьмой член

    В геометрической прогрессии b2=12b_2 = 12, b5=−96b_5 = -96. Найдите знаменатель, первый член и b7b_7.
  2. 2.Сумма первых семи членов

    Найдите сумму первых семи членов геометрической прогрессии, у которой b1=5b_1 = 5 и q=2q = 2.
  3. 3.Бесконечно убывающая прогрессия

    Найдите сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии 18;−6;2;…18; -6; 2; \dots
  4. 4.Вклад на три года

    Вкладчик положил в банк 300 000 тенге под 10 % годовых. Проценты начисляются в конце каждого года и прибавляются к сумме вклада. Сколько тенге будет на вкладе через три года?

Задание в формате ЕНТ

наше задание
Задание в той форме, в какой его показывают на тесте. Попробуйте решить его, прежде чем открывать решение.
Задание в формате ЕНТМатематика

Задание на основе контекста

Банковский вклад

Мадина открыла в банке вклад на сумму 800 000 тенге под 20 % годовых. Проценты начисляются один раз в конце каждого года и прибавляются к сумме вклада. В течение срока вклада деньги со счета не снимают и не добавляют.

Задание 1.

Какая сумма будет на вкладе через два года?

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ. · Решить весь пробный вариант бесплатно

Эта тема на математической грамотности

что меняется
В спецификации математической грамотности геометрическая прогрессия по имени не названа. Раздел 03 «Изменение и зависимости» содержит тему 07 «Логические задания на применение последовательности», а проценты стоят в разделе 01 «Количественные рассуждения», тема 03: «Логические задачи на вычисление процентов». В наших пробных вариантах для математической грамотности отдельного задания на геометрическую прогрессию нет.
Идея прогрессии нужна и там: если величина каждый период меняется в одно и то же число раз или на одно и то же число процентов, итог получают умножением на множитель столько раз, сколько периодов. В наших пробных вариантах для математической грамотности так устроена задача на вклад, по которому банк два года подряд начисляет один и тот же процент на всю сумму. Ответов в таких заданиях пять, верный один. Задачи на проценты разобраны на отдельной странице.

Проверьте себя

проверка сразу
Выберите или впишите ответ и сразу проверьте его: решение появится под заданием.
Математика

Задание 1.

В геометрической прогрессии b1=1b_1 = 1, знаменатель q=3q = 3. Найдите сумму первых 6 членов прогрессии.

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ.

Математика

Задание 2.

В геометрической прогрессии b1=3b_1 = 3, знаменатель q=2q = 2. Найдите b5b_{5}.

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ.

задание для этой страницы

Задание 3.

Найдите знаменатель бесконечно убывающей геометрической прогрессии, у которой первый член равен 1515, а сумма всех членов равна 2020. Запишите число.

Задание составлено для этой страницы.

задание для этой страницы

Задание 4.

Числа xx, 66 и 1818 — три последовательных члена геометрической прогрессии. Найдите xx.

Задание составлено для этой страницы.

задание для этой страницы

Задание 5.

Какие из данных последовательностей являются геометрическими прогрессиями? Укажите все верные ответы.

Задание составлено для этой страницы.

Больше заданий: решите бесплатно весь пробный вариант

Частые ошибки

где теряют баллы
  • Ставят в формулу nn-го члена qnq^n вместо qn−1q^{n-1}: первый член уже есть, и до nn-го всего n−1n - 1 умножений.
  • Теряют отрицательный знаменатель: из q2=4q^2 = 4 берут только q=2q = 2, хотя q=−2q = -2 тоже подходит, если это не противоречит условию. Для нечётной степени знак определяется однозначно.
  • Применяют формулу суммы бесконечной прогрессии при ∣q∣≥1|q| \ge 1. Такой суммы нет: члены не стремятся к нулю.
  • Складывают проценты по годам: два года по 20%20\% принимают за 40%40\% вместо множителя 1,221{,}2^2.
  • Делят формулу суммы на ноль: при q=1q = 1 знаменатель q−1q - 1 равен нулю, и сумма nn членов считается как nb1n b_1.

Запомните

  • Знаменатель q=bn+1bnq = \frac{b_{n+1}}{b_n} постоянен.
  • bn=b_n ={}b1⋅qn−1 b_1 \cdot q^{n-1}, bm=b_m ={}bk⋅qm−k b_k \cdot q^{m-k}.
  • Sn=S_n ={}b1(qn−1)q−1 \frac{b_1(q^n - 1)}{q - 1} при q≠1q \ne 1; Sn=nb1S_n = n b_1 при q=1q = 1.
  • Для бесконечно убывающей (∣q∣<1|q| < 1): S=b11−qS = \frac{b_1}{1 - q}.
  • Вклад: множитель за год равен 1+p1001 + \frac{p}{100}, и через nn лет сумму умножают на него nn раз.

Вопросы и ответы

  1. 1.Как найти знаменатель геометрической прогрессии?+
    Ответ:Разделите любой член на предыдущий: q=bn+1bnq = \frac{b_{n+1}}{b_n}. Если даны члены с номерами, отличающимися на несколько шагов, разделите член с большим номером на член с меньшим и извлеките корень нужной степени: из q3=−8q^3 = -8 следует q=−2q = -2. Для чётной степени проверьте, какой знак подходит по условию.
  2. 2.Когда существует сумма бесконечной геометрической прогрессии?+
    Ответ:Только когда ∣q∣<1|q| < 1, то есть знаменатель лежит строго между −1-1 и 11. Тогда члены становятся всё ближе к нулю, а сумма равна b11−q\frac{b_1}{1 - q}. Для 1;12;14;…1; \frac{1}{2}; \frac{1}{4}; \dots получаем 11−12=\frac{1}{1 - \frac{1}{2}} ={}2 2.
  3. 3.Какая формула суммы при знаменателе 1?+
    Ответ:При q=1q = 1 все члены равны первому, поэтому Sn=nb1S_n = n b_1. Общая формула b1(qn−1)q−1\frac{b_1(q^n - 1)}{q - 1} для этого случая не подходит: в знаменателе получился бы нуль. Если в условии не сказано, чему равен знаменатель, этот случай стоит проверить отдельно.
  4. 4.Как связаны геометрическая прогрессия и сложные проценты?+
    Ответ:Если банк в конце года начисляет один и тот же процент на всю накопленную сумму, суммы на конец каждого года образуют геометрическую прогрессию. Её знаменатель равен 1+p1001 + \frac{p}{100}, где pp — годовой процент. Так, за три года при 10%10\% сумма умножается на 1,13=1,3311{,}1^3 = 1{,}331.
  5. 5.Как найти первый член по двум другим?+
    Ответ:Найдите знаменатель по двум известным членам, потом разделите известный член на знаменатель в нужной степени: b1=b_1 ={}bkqk−1 \frac{b_k}{q^{k-1}}. Например, при положительных членах b3=20b_3 = 20 и b5=80b_5 = 80 получаем q2=4q^2 = 4, q=2q = 2 и b1=204=5b_1 = \frac{20}{4} = 5.
  6. 6.Чем геометрическая прогрессия отличается от арифметической?+
    Ответ:В арифметической прогрессии к каждому члену прибавляют одно и то же число, в геометрической — умножают на одно и то же число. Поэтому у арифметической члены меняются на одну и ту же величину, а у геометрической — в одно и то же число раз: при ∣q∣>1|q| > 1 они по модулю растут всё быстрее, а при ∣q∣<1|q| < 1 приближаются к нулю. Арифметическая прогрессия разобрана на отдельной странице.

Последнее задание.

Решите бесплатно пробный вариант № 1 — 40 заданий в формате ЕНТ, 80 минут