Для решения этой задачи нужно найти сумму первых четырёх членов геометрической прогрессии. Даны: первый член \( a_1 = 3 \) и знаменатель прогрессии \( q = -2 \).
Шаги решения:
Формула общего члена геометрической прогрессии:
\[ a_n = a_1 \cdot q^{n-1} \]
Мы знаем, что первый член \( a_1 = 3 \).
Найти первые четыре члена прогрессии:
\( a_1 = 3 \)
\( a_2 = a_1 \cdot q = 3 \cdot (-2) = -6 \)
\( a_3 = a_2 \cdot q = -6 \cdot (-2) = 12 \)
\( a_4 = a_3 \cdot q = 12 \cdot (-2) = -24 \)
Формула суммы первых \( n \) членов геометрической прогрессии:
Если \( n \) – число членов, то сумма \( S_n \) равна:
\[ S_n = a_1 \cdot \frac{q^n - 1}{q - 1} \quad (\text{если } q \neq 1) \]
Подставляем значения для нахождения суммы первых четырёх членов (\( n = 4 \)):
\[ S_4 = 3 \cdot \frac{(-2)^4 - 1}{-2 - 1} \]
\[ (-2)^4 = 16, \quad \text{поэтому} \]
\[ S_4 = 3 \cdot \frac{16 - 1}{-3} = 3 \cdot \frac{15}{-3} = 3 \cdot (-5) = -15 \]
Сумма первых четырёх членов прогрессии равна \(-15\).
Таким образом, ответ: \( S_4 = -15 \).