Рассмотрим задачу и обозначим:
- Первая высота после отскока — 270 см.
- После каждого следующего отскока высота уменьшается в три раза.
Нам нужно определить, после какого по счету отскока высота станет меньше 10 см.
Обозначения:
- \( h_1 = 270 \) см — высота после первого отскока.
- \( h_n \) — высота после n-го отскока.
Каждый следующий отскок:
\[ h_{n} = \frac{h_{n-1}}{3} \]
или по формуле:
\[ h_{n} = h_1 \times \left(\frac{1}{3}\right)^{n-1} \]
Нужно найти минимальное \( n \), при котором:
\[ h_{n} < 10 \]
Подставляем формулу:
\[ 270 \times \left(\frac{1}{3}\right)^{n-1} < 10 \]
Делим обе части на 270:
\[ \left(\frac{1}{3}\right)^{n-1} < \frac{10}{270} \]
Упростим правую часть:
\[ \frac{10}{270} = \frac{1}{27} \]
Теперь получаем:
\[ \left(\frac{1}{3}\right)^{n-1} < \frac{1}{27} \]
Заметим, что:
\[ \frac{1}{27} = \left(\frac{1}{3}\right)^3 \]
Следовательно:
\[ \left(\frac{1}{3}\right)^{n-1} < \left(\frac{1}{3}\right)^3 \]
Поскольку \(\frac{1}{3}\) — число меньше 1, неравенство будет выполняться, если показатель степени слева больше, чем справа (так как \(\left(\frac{1}{3}\right)^k\) убывает с увеличением \(k\)).
Из этого следует:
\[ n - 1 > 3 \]
То есть:
\[ n > 4 \]
Значит, при \( n = 5 \), высота станет меньше 10 см.
Проверим это более точно:
Для \( n=4 \):
\[ h_4 = 270 \times \left(\frac{1}{3}\right)^{3} = 270 \times \frac{1}{27} = 10 \text{ см} \]
Для \( n=5 \):
\[ h_5 = 270 \times \left(\frac{1}{3}\right)^{4} = 270 \times \frac{1}{81} = \frac{270}{81} = 3.\overline{333} \text{ см} \]
Последний показатель меньше 10 см, значит, после 5-го отскока высота станет меньше 10 см.
Ответ: после 5-го отскока.