Чтобы найти сумму первых пяти членов геометрической прогрессии, необходимо использовать формулу для суммы первых \( n \) членов.
Для начала запомним, что в геометрической прогрессии первый член обозначается как \( a \), а знаменатель прогрессии (или общее отношение) — как \( q \). В нашей задаче:
- Первый член \( a = -27 \)
- Знаменатель \( q = \frac{1}{3} \)
Сумма первых \( n \) членов геометрической прогрессии вычисляется по формуле:
\[ S_n = a \frac{1 - q^n}{1 - q} \]
где:
- \( S_n \) — сумма первых \( n \) членов,
- \( n \) — количество членов, которое мы хотим суммировать,
- \( q \) — знаменатель прогрессии.
В нашем случае мы хотим найти сумму первых пяти членов, то есть \( n = 5 \).
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ S_5 = -27 \frac{1 - \left(\frac{1}{3}\right)^5}{1 - \frac{1}{3}} \]
Сначала вычислим знаменатель:
\[ 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3} \]
Теперь вычислим \( \left(\frac{1}{3}\right)^5 \):
\[ \left(\frac{1}{3}\right)^5 = \frac{1}{243} \]
Теперь подставим это значение обратно в формулу:
\[ S_5 = -27 \frac{1 - \frac{1}{243}}{\frac{2}{3}} \]
Для вычисления \( 1 - \frac{1}{243} \):
\[ 1 - \frac{1}{243} = \frac{243}{243} - \frac{1}{243} = \frac{242}{243} \]
Теперь подставим это значение в нашу формулу:
\[ S_5 = -27 \frac{\frac{242}{243}}{\frac{2}{3}} \]
Вычислим деление:
\[ \frac{\frac{242}{243}}{\frac{2}{3}} = \frac{242}{243} \cdot \frac{3}{2} = \frac{242 \cdot 3}{243 \cdot 2} = \frac{726}{486} \]
Теперь упростим \( \frac{726}{486} \):
Обе части делятся на 6:
\[ \frac{726 \div 6}{486 \div 6} = \frac{121}{81} \]
Теперь подставим это значение назад в формулу для суммы:
\[ S_5 = -27 \cdot \frac{121}{81} \]
Вычислим это:
\[ S_5 = -\frac{27 \cdot 121}{81} = -\frac{27}{81} \cdot 121 \]
Упрощая \( \frac{27}{81} \):
\[ \frac{27}{81} = \frac{1}{3} \]
Таким образом,
\[ S_5 = -\frac{121}{3} \approx -40.33 \]
Итак, сумма первых пяти членов геометрической прогрессии равна \( -\frac{121}{3} \) или примерно \( -40.33 \).