Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 19 № 637859
i

а)  Пер­вый член гео­мет­ри­че­ской про­грес­сии {bn} равен 5, и для всех чле­нов вы­пол­ня­ет­ся усло­вие b_n плюс 2=7 b_n плюс 1 минус 12 b_n. В какой наи­мень­шей ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии со­дер­жит­ся эта гео­мет­ри­че­ская про­грес­сия?

б)  Члены по­сле­до­ва­тель­но­сти на­ту­раль­ных чисел {an} удо­вле­тво­ря­ют усло­вию a1  =  2, a2  =  5 и a_ n плюс 2=5 a_ n плюс 1 минус 6 a_n для всех n при­над­ле­жит N . При каких зна­че­ни­ях n число an де­лит­ся на 13?

в)  По­сле­до­ва­тель­но­сти на­ту­раль­ных чисел {xn} за­да­на усло­ви­я­ми x1  =  1, x2  =  3 и  x_n плюс 2=x_n плюс 1 плюс 2 x_n для всех n при­над­ле­жит N . Чему равно x20?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть зна­ме­на­тель этой про­грес­сии равен q, тогда b_n плюс 2=q в квад­ра­те b_n и b_n плюс 1=qb_n. По усло­вию q в квад­ра­те b_n=7qb_n минус 12b_n, сле­до­ва­тель­но, q в квад­ра­те минус 7q плюс 12=0, от­ку­да q  =  3 или q  =  4.

В пер­вом слу­чае про­грес­сия имеет фор­му­лу 5 умно­жить на 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда b_2=15 и по­это­му раз­ность ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии не пре­вос­хо­дит b_2 минус b_1=15 минус 5=10. Оче­вид­но, что про­грес­сия 5, 15, 25, ... под­хо­дит, так как все не­чет­ные числа, крат­ные 5, в нее вхо­дят.

Во вто­ром слу­чае про­грес­сия имеет фор­му­лу  5 умно­жить на 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда  b_2=20 и по­это­му раз­ность ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии не пре­вос­хо­дит  b_2 минус b_1=20 минус 5=15. Про­грес­сия 5, 20, 35, ... под­хо­дит, так как в нее вхо­дят все числа, крат­ные 5 и да­ю­щие оста­ток 2 при де­ле­нии на 3, а все члены про­грес­сии та­ко­вы, по­сколь­ку

5 умно­жить на 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2= 5 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3=5 левая круг­лая скоб­ка 4 минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3=15 левая круг­лая скоб­ка 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3,

что крат­но трем.

б)  Зная остат­ки от де­ле­ния на 13 чисел x и y, опре­де­лим остат­ки от де­ле­ния на 13 числа 5x − 6y. По­лу­чим по­сле­до­ва­тель­ность остат­ков: 2, 5, 0, 9, 6, 2, 0, 1, 5, 6, 0, 3, 2, 5, ... . Каж­дый оста­ток в этой по­сле­до­ва­тель­но­сти опре­де­ля­ет­ся преды­ду­щи­ми двумя, по­это­му по­сле­до­ва­тель­ность остат­ков будет пе­ри­о­дич­на с пе­ри­о­дом 12. Зна­чит, крат­ны 13 ее члены, сто­я­щие на ме­стах, да­ю­щих при де­ле­нии на 12 остат­ки 3, 7 и 11, то есть да­ю­щие при де­ле­нии на 4 оста­ток 3.

в)  Рас­суж­дая ана­ло­гич­но пунк­ту а), за­клю­ча­ем, что усло­вию x_n плюс 2=x_n плюс 1 плюс x_n удо­вле­тво­ря­ют гео­мет­ри­че­ские про­грес­сии со зна­ме­на­те­ля­ми, яв­ля­ю­щи­ми­ся кор­ня­ми урав­не­ния q в квад­ра­те =q плюс 2, то есть q  =  2 или q  =  −1. При­чем если две по­сле­до­ва­тель­но­сти удо­вле­тво­ря­ют этому усло­вию, то и их сумма с лю­бы­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми удо­вле­тво­ря­ет этому усло­вию. Под­бе­рем числа a и b так, чтобы вы­пол­ня­лось ра­вен­ство x_n=a умно­жить на 2 в сте­пе­ни n плюс b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни n . Под­став­ляя n  =  1 и n  =  2, по­лу­чим, что 2a минус b=1 и  4a плюс b=3, от­ку­да a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и b= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Те­перь можно по ин­дук­ции до­ка­зать, что эта фор­му­ла верна при всех n. Дей­стви­тель­но, для n  =  1 и n  =  2 это оче­вид­но, а для про­чих n=k плюс 2 имеем:

x_k плюс 2=x_k плюс 1 плюс 2x_k=a умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 левая круг­лая скоб­ка a умно­жить на 2 в сте­пе­ни n плюс b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни n пра­вая круг­лая скоб­ка =
=2a умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка минус b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2a умно­жить на 2 в сте­пе­ни n плюс b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 4a умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =a умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

Окон­ча­тель­но по­лу­ча­ем:

x_20= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 21 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =699 051.

Ответ: а) 5, 15, 25, ... или 5, 20, 35, ... ; б)  номер члена ко­то­рых дает оста­ток 3 при де­ле­нии на 4; в)  699 051.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а), б) и в).4
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те в)

2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те а) или б).1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 417
Классификатор алгебры: По­сле­до­ва­тель­но­сти и про­грес­сии