Давайте решим задачу шаг за шагом.
Мы хотим найти результат суммы: \[ S = \frac{1}{4 \cdot 5} + \frac{1}{5 \cdot 6} + \frac{1}{6 \cdot 7} + \ldots + \frac{1}{48 \cdot 49} \]
Шаг 1: Общая форма члена суммы
Каждый член данной суммы можно выразить как: \[ \frac{1}{n \cdot (n+1)} \] где \( n \) принимает значения от 4 до 48.
Шаг 2: Упрощение члена
Мы можем использовать разложение на простейшие дроби. Мы знаем, что:
\[ \frac{1}{n(n+1)} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1} \]
Таким образом, мы можем переписать каждый член суммы: \[ \frac{1}{n \cdot (n+1)} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1} \]
Шаг 3: Подстановка в сумму
Теперь подставим это в нашу сумму: \[ S = \left(\frac{1}{4} - \frac{1}{5}\right) + \left(\frac{1}{5} - \frac{1}{6}\right) + \left(\frac{1}{6} - \frac{1}{7}\right) + \ldots + \left(\frac{1}{48} - \frac{1}{49}\right) \]
Шаг 4: Упрощение суммы
Когда мы складываем все эти дроби, мы увидим, что многие члены сокращаются:
- \(\frac{1}{5}\) из первого слагаемого сокращается с \(-\frac{1}{5}\) из второго.
- \(\frac{1}{6}\) из второго слагаемого сокращается с \(-\frac{1}{6}\) из третьего.
Таким образом, мы получаем: \[ S = \frac{1}{4} - \frac{1}{49} \]
Шаг 5: Подсчет оставшихся членов
Теперь осталось сделать простое вычисление: \[ S = \frac{1}{4} - \frac{1}{49} \]
Чтобы сделать вычитание, найдем общий знаменатель. Общий знаменатель для 4 и 49 равен 196: \[ \frac{1}{4} = \frac{49}{196}, \quad \text{и} \quad \frac{1}{49} = \frac{4}{196} \]
Теперь мы можем подставить эти значения: \[ S = \frac{49}{196} - \frac{4}{196} = \frac{45}{196} \]
Итог
Таким образом, сумма \( S \) оказывается равной: \[ \boxed{\frac{45}{196}} \]
Эти шаги помогут вам понять, как упрощается сумма и как выражения можно переформулировать для более простого вычисления.