Для решения задачи найдем сумму первых четырех членов геометрической прогрессии. Из условия мы знаем:
- Первый член ( b_1 = 3 )
- Третий член ( b_3 = 147 )
Геометрическая прогрессия определяется следующими свойствами:
- ( b_n = b_1 \cdot q^{n-1} ), где ( q ) — знаменатель прогрессии.
- Формула для суммы первых ( n ) членов геометрической прогрессии:
[
S_n = b_1 \cdot \frac{1 - q^n}{1 - q} \quad (q \neq 1)
]
Шаг 1: Найдем знаменатель прогрессии ( q )
Согласно формуле для ( b_3 ):
[
b_3 = b_1 \cdot q^{3-1} = b_1 \cdot q^2
]
Подставим известные значения:
[
147 = 3 \cdot q^2
]
Теперь решим это уравнение для ( q^2 ):
[
q^2 = \frac{147}{3} = 49
]
Теперь найдём ( q ):
[
q = \sqrt{49} = 7
]
Шаг 2: Найдем сумму первых четырех членов
Теперь, когда у нас есть первый член и знаменатель, можем найти ( S_4 ):
[
S_4 = b_1 \cdot \frac{1 - q^4}{1 - q}
]
Подставим известные значения:
- ( b_1 = 3 )
- ( q = 7 )
Теперь найдем ( q^4 ):
[
q^4 = 7^4 = 2401
]
Теперь можем подставить в формулу суммы:
[
S_4 = 3 \cdot \frac{1 - 2401}{1 - 7} = 3 \cdot \frac{1 - 2401}{-6}
]
Сначала посчитаем ( 1 - 2401 = -2400 ), следовательно:
[
S_4 = 3 \cdot \frac{-2400}{-6} = 3 \cdot 400 = 1200
]
Ответ
Сумма первых четырех членов геометрической прогрессии равна ( 1200 ).