Чтобы найти значение суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии, сначала определим, что такое геометрическая прогрессия.
Геометрическая прогрессия — это последовательность чисел, в которой каждое последующее значение получается умножением предыдущего на одно и то же некоторое число, называемое знаменателем прогрессии (обозначим его \(q\)).
В данной прогрессии первичный член \(a_1 = \sqrt{3}\), а следующие члены:
- Второй член: \(a_2 = 1\)
- Третий член: \(a_3 = \frac{1}{\sqrt{3}}\)
Чтобы найти знаменатель \(q\), можно рассчитать:
\[ q = \frac{a_2}{a_1} = \frac{1}{\sqrt{3}} \quad \text{и} \quad q = \frac{a_3}{a_2} = \frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{1} = \frac{1}{\sqrt{3}}. \]
Таким образом, \(q = \frac{1}{\sqrt{3}}\).
Сумма бесконечно убывающей геометрической прогрессии вычисляется по формуле:
\[ S = \frac{a_1}{1 - q}, \]
где \(S\) — сумма, \(a_1\) — первый член, а \(q\) — знаменатель прогрессии.
Теперь подставим наши значения в формулу:
\[ S = \frac{\sqrt{3}}{1 - \frac{1}{\sqrt{3}}}. \]
Упростим знаменатель:
\[ 1 - \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3} - 1}{\sqrt{3}}. \]
Таким образом, можно записать сумму:
\[ S = \frac{\sqrt{3}}{\frac{\sqrt{3} - 1}{\sqrt{3}}} = \sqrt{3} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3} - 1} = \frac{3}{\sqrt{3} - 1}. \]
Чтобы избавиться от иррациональности в знаменателе, умножим числитель и знаменатель на сопряженное выражение \(\sqrt{3} + 1\):
\[ S = \frac{3(\sqrt{3} + 1)}{(\sqrt{3} - 1)(\sqrt{3} + 1)} = \frac{3(\sqrt{3} + 1)}{3 - 1} = \frac{3(\sqrt{3} + 1)}{2}. \]
Таким образом, окончательно мы получаем:
\[ S = \frac{3(\sqrt{3} + 1)}{2}. \]
Это и есть значение суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии.
