Геометрическая прогрессия — это последовательность чисел, в которой каждое последующее число получается из предыдущего умножением на одно и то же постоянное число, называемое знаменателем прогрессии.
Пример задания:
Задание: Рассмотрим биологический факт: популяция бактерий удваивается каждые 2 часа. Если в начале наблюдения у нас было 100 бактерий, сколько будет бактерий через 8 часов?
Решение:
Определим начальные данные:
- Начальное количество бактерий (первый член прогрессии, \( a_1 \)) = 100
- Удвоение каждые 2 часа — это значит, что знаменатель прогрессии (ваше увеличение) \( q = 2 \).
- Время наблюдения = 8 часов.
Найдем количество периодов умножения:
- Временной отрезок в 8 часов делим на 2 часа: \( \frac{8}{2} = 4 \).
- Это значит, что мы пройдем 4 периода удвоения.
Формула геометрической прогрессии:
- Общая формула для \( n \)-го члена геометрической прогрессии: \[ a_n = a_1 \cdot q^{n-1} \]
- Где:
- \( a_n \) — \( n \)-й член прогрессии,
- \( n \) — номер последнего периода (в нашем случае это 4),
- \( a_1 \) — первый член (100),
- \( q \) — знаменатель (2).
Подставим данные в формулу:
- Сначала вычислим \( n \): \( n = 4 \).
- Теперь рассчитываем: \[ a_n = 100 \cdot 2^{4-1} = 100 \cdot 2^3 = 100 \cdot 8 = 800 \]
Ответ: Через 8 часов у нас будет 800 бактерий.
Итог:
Таким образом, благодаря геометрической прогрессии мы можем предсказать рост популяции бактерий, исходя из их удвоения через определенные промежутки времени. Это понятие также находит свое применение в различных сферах, включая финансовую математику и физику.