Для решения этой задачи мы будем использовать свойства арифметической прогрессии. Давайте разберем условие и найдем ответ шаг за шагом.
Шаг 1: Понимание задачи
У нас есть занятия по йоге, которые начинаются с 15 минут в первый день и увеличиваются на 10 минут каждый следующий день. Мы хотим узнать, сколько дней нужно заниматься йогой, чтобы общая продолжительность занятий составила 2 часа.
Шаг 2: Преобразуем 2 часа в минуты
Сначала преобразуем 2 часа в минуты: \[ 2 \text{ часа} = 2 \times 60 = 120 \text{ минут} \]
Шаг 3: Определим параметры прогрессии
В нашей задаче занятия по йоге образуют арифметическую прогрессию, где:
- Первый член прогрессии (время занятия в первый день): \( a_1 = 15 \) минут
- Разность прогрессии (увеличение времени каждого дня): \( d = 10 \) минут
Шаг 4: Найдем общее количество минут после \( n \) дней
Сумма первых \( n \) членов арифметической прогрессии вычисляется по формуле: \[ S_n = \frac{n}{2} \times (2a_1 + (n - 1)d) \] Подставим известные значения: \[ S_n = \frac{n}{2} \times (2 \cdot 15 + (n - 1) \cdot 10) \] Упрощаем это: \[ S_n = \frac{n}{2} \times (30 + 10n - 10) = \frac{n}{2} \times (10n + 20) \] \[ S_n = 5n(n + 2) \]
Шаг 5: Сравняем сумму с 120 минутами
Теперь нам нужно решить уравнение: \[ 5n(n + 2) = 120 \] Упростим уравнение: \[ n(n + 2) = 24 \] \[ n^2 + 2n - 24 = 0 \]
Шаг 6: Factor the quadratic equation
Решим квадратное уравнение \( n^2 + 2n - 24 = 0 \) с помощью формулы для нахождения корней: \[ n = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] где \( a = 1 \), \( b = 2 \), \( c = -24 \): \[ n = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-24)}}{2 \cdot 1} = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 96}}{2} = \frac{-2 \pm \sqrt{100}}{2} \] \[ n = \frac{-2 \pm 10}{2} \]
Теперь найдём два корня:
- \( n = \frac{8}{2} = 4 \)
- \( n = \frac{-12}{2} = -6 \) (отрицательное значение не подходит)
Таким образом, \( n = 4 \).
Шаг 7: Ответ
Следовательно, необходимо заниматься йогой 4 дня, чтобы суммарная продолжительность занятий составила 2 часа (120 минут).