Для решения задачи начнем с определения формулы для суммы первых n членов геометрической прогрессии.
Шаг 1: Определим элементы прогрессии
В геометрической прогрессии первый член обозначается ( b_1 ) и равен -0,5. Знаменатель прогрессии (то есть отношение между последовательными членами) обозначается как ( q ) и равен -3.
Шаг 2: Найдем первые 4 члена прогрессии
Формулы для n-ного члена геометрической прогрессии выглядит так:
[
b_n = b_1 \cdot q^{(n-1)}
]
Теперь найдем первые четыре члена:
- ( b_1 = -0,5 )
- ( b_2 = b_1 \cdot q = -0,5 \cdot (-3) = 1,5 )
- ( b_3 = b_2 \cdot q = 1,5 \cdot (-3) = -4,5 )
- ( b_4 = b_3 \cdot q = -4,5 \cdot (-3) = 13,5 )
Таким образом, первые 4 члена прогрессии:
- ( b_1 = -0,5 )
- ( b_2 = 1,5 )
- ( b_3 = -4,5 )
- ( b_4 = 13,5 )
Шаг 3: Найдем сумму первых 4 членов
Сумма первых n членов геометрической прогрессии рассчитывается по формуле:
[
S_n = b_1 \cdot \frac{1 - q^n}{1 - q}
]
где ( S_n ) — сумма первых n членов, ( n ) — количество членов, ( b_1 ) — первый член прогрессии, ( q ) — знаменатель прогрессии.
Подставим известные значения:
- ( n = 4 )
- ( b_1 = -0,5 )
- ( q = -3 )
Теперь подставим эти значения в формулу:
[
S_4 = -0,5 \cdot \frac{1 - (-3)^4}{1 - (-3)}
]
Шаг 4: Вычислим каждую часть
- Вычислим ( (-3)^4 = 81 ).
- Тогда ( 1 - (-3)^4 = 1 - 81 = -80 ).
- В знаменателе ( 1 - (-3) = 1 + 3 = 4 ).
Теперь подставим все в формулу:
[
S_4 = -0,5 \cdot \frac{-80}{4}
]
[
S_4 = -0,5 \cdot (-20) = 10
]
Ответ
Сумма первых 4 членов геометрической прогрессии равна 10.