Калькулятор геометрической прогрессии

Находим q, первый и n-й члены и конечную сумму — с каждой степенью, видимым рядом и прямой проверкой

Инструменты школьной математики

Что нужно сделать?

Найти член и сумму геометрической прогрессии
Все инструменты школьной математики
Мастер Удобника с указкой объясняет геометрическую прогрессию
n-й членa8 = 384Сумма первых 8 членовS8 = 765
Первый член a₁3Знаменатель q2Номер n8РежимПо первому члену и знаменателю

Особый случай: Каждый следующий член получается умножением предыдущего на одно и то же число q.

Решение по действиям

1. Подписываем известные данные

Дано: a₁ = 3, q = 2, n = 8

Знаменатель q — это число, на которое умножают предыдущий член. Индекс возле a показывает номер члена и не является множителем.

2. Находим знаменатель q

q = 2 — знаменатель уже дан

q уже дан, поэтому сохраняем его знак и точное значение.

3. Находим первый член a₁

a₁ = 3 — первый член уже дан

Первый член известен из условия, поэтому повторно вычислять его не требуется.

4. Считаем степень qn−1

q⁷ = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 128

От первого до n-го члена ровно n − 1 переходов. Поэтому q берётся множителем n − 1 раз; при нулевом показателе степень равна 1.

5. Находим n-й член

aₙ = a₁ × qn−1a₈ = a₁ × q⁷ = 3 × 128 = 384

Сначала вычисляем степень q, затем умножаем её на первый член. Знак отрицательного q меняется по правилу чётной и нечётной степени.

6. Записываем члены прогрессии

a₁3a₂6a₃12a₄24a₅48a₆96a₇192a₈384
ЧленПодстановка в aₙ = a₁qn−1Входит в Sₙ
a₁a₁ = 3да
a₂a₂ = 3 × 2¹ = 3 × 2 = 6да
a₃a₃ = 3 × 2² = 3 × 4 = 12да
a₄a₄ = 3 × 2³ = 3 × 8 = 24да
a₅a₅ = 3 × 2⁴ = 3 × 16 = 48да
a₆a₆ = 3 × 2⁵ = 3 × 32 = 96да
a₇a₇ = 3 × 2⁶ = 3 × 64 = 192да
a₈a₈ = 3 × 2⁷ = 3 × 128 = 384да

Показан каждый член от a₁ до целевого aₙ.

7. Считаем конечную сумму по формуле

При q ≠ 1: Sₙ = a₁(1 − qⁿ) ÷ (1 − q)S₈ = a₁ × (1 − q⁸) ÷ (1 − q) = 3 × (1 − 256) ÷ (1 − 2) = 765

При q = 1 нельзя делить на 1 − q, потому что получится ноль. Поэтому одинаковые члены складываем как n × a₁.

8. Складываем напрямую и проверяем ответ

3 + 6 + 12 + 24 + 48 + 96 + 192 + 384 = 765
a₂ = a₁ × q = 3 × 2 = 6a₃ = a₂ × q = 6 × 2 = 12a₁ = a₈ ÷ q⁷ = 384 ÷ 128 = 3По формуле: 765; прямым сложением 8 членов: 765
Все проверки сошлисьДва соседних умножения, формула n-го члена, безопасное восстановление a₁ и прямое сложение подтвердили ответ.
Степени и дроби считаются точноКаждый из n членов входит в контрольную сумму

Как решать геометрическую прогрессию

Главный признак геометрической прогрессии — одинаковое умножение при каждом переходе. Ниже отдельно разобраны степень, сумма, знаки и нули, чтобы ни одно число не появлялось без причины.

1. Что означает постоянный знаменатель q

Если a₁ = 3 и q = 2, каждый следующий член в два раза больше предыдущего: 3, 6, 12, 24. Проверка записывается умножением: 3 × 2 = 6 и 6 × 2 = 12. Умножение работает и там, где деление на нулевой член невозможно.

2. Формула n-го члена

aₙ = a₁qn−1

От a₁ до aₙ выполняется n − 1 переходов. Например, до a₈ нужно семь раз умножить на q, поэтому a₈ = a₁q⁷.

3. Как выбрать режим по известным данным

ИзвестноСначала находимГлавная формула
a₁, q, nсразу aₙaₙ = a₁qn−1
a₁, aₙ, nточный qqn−1 = aₙ/a₁
aₖ, aₖ₊₁, kq, затем a₁q = aₖ₊₁/aₖ

4. Формула конечной суммы

При q ≠ 1: Sₙ = a₁(1 − qⁿ) ÷ (1 − q)

Степень здесь равна n, потому что при свёртывании суммы появляется следующий после aₙ множитель. Калькулятор отдельно складывает все члены и проверяет формулу.

5. Почему q = 1 считается отдельно

При q = 1: Sₙ = n × a₁

В общей формуле знаменатель 1 − q стал бы нулём. Но ряд прост: все n членов одинаковы, поэтому один член умножаем на их количество.

6. Как q меняет последовательность

ЗнаменательЧто происходитПример при a₁ = 8
q > 1модули растут8, 16, 32, 64
0 < q < 1модули уменьшаются8, 4, 2, 1
q = 1все члены равны8, 8, 8, 8
q = 0после a₁ идут нули8, 0, 0, 0
q < 0знаки чередуются8, −16, 32, −64

7. Знак корня и точность

Если q² = 16, подходят q = 4 и q = −4. Калькулятор просит выбрать знак явно. Если получается q = √2, точной рациональной дроби нет: сервис не подставляет приблизительный ответ незаметно и предлагает ввести осознанное приближение в основном режиме.

8. Конечная и бесконечная суммы — разные задачи

Здесь всегда складываются первые n членов, поэтому n обязателен. У бесконечной суммы есть дополнительное условие |q| < 1 и другой смысл предела; смешивать эти задачи на одной форме нельзя.

Если между соседними членами сохраняется не отношение, а разность, используйте калькулятор арифметической прогрессии. Для отдельной степени доступен калькулятор степеней.

Частые вопросы

Что такое геометрическая прогрессия?

Это последовательность, в которой каждый следующий член получают умножением предыдущего на одно и то же число q. Это число называется знаменателем геометрической прогрессии.

Как найти n-й член геометрической прогрессии?

Используйте aₙ = a₁q^(n−1). От первого до n-го члена выполняется n − 1 умножений на q, поэтому показатель степени равен n − 1.

Как найти q по двум соседним членам?

Если предыдущий член не равен нулю, разделите следующий на предыдущий: q = aₖ₊₁/aₖ. Пара 0 и 0 не определяет единственный q, потому что подходит любое конечное значение.

Как найти q по первому и n-му членам?

Сначала составьте q^(n−1) = aₙ/a₁, затем извлеките корень степени n − 1. При чётной степени положительное отношение даёт положительный и отрицательный варианты q, поэтому знак нужно выбрать явно.

Почему калькулятор иногда отклоняет корень?

Удобник сохраняет точные рациональные вычисления. Если q получается иррациональным, например √2, сервис не выдаёт округлённое число как точное и предлагает ввести осознанное приближение q в основном режиме.

Как найти сумму первых n членов?

При q ≠ 1 используйте Sₙ = a₁(1 − qⁿ)/(1 − q). При q = 1 все члены равны a₁, поэтому сумма считается отдельно: Sₙ = na₁.

Что происходит при q = 1?

Каждый член равен первому: a₁, a₁, a₁ и так далее. Формула с 1 − q не применяется из-за деления на ноль, а конечная сумма равна n × a₁.

Что происходит при q = 0?

Первый член остаётся исходным, а каждый следующий равен нулю. При n ≥ 2 последний член равен 0, а сумма первых n членов остаётся равной a₁.

Может ли q быть отрицательным?

Да. Тогда знаки членов обычно чередуются: например, при a₁ = 2 и q = −3 получаем 2, −6, 18, −54. Знак степени зависит от чётности показателя.

Можно ли вводить десятичные числа?

Да. Разрешены запятая и точка, до восьми цифр после разделителя. Конечная десятичная запись внутри превращается в точную сокращённую дробь.

Считает ли калькулятор сумму бесконечной прогрессии?

Нет. Эта страница считает только конечную сумму первых n членов. Бесконечная сумма существует не для всех q и остаётся отдельной задачей, чтобы не смешивать условия.

Чем геометрическая прогрессия отличается от арифметической?

В геометрической прогрессии соседние члены связаны одинаковым умножением на q. В арифметической прогрессии между соседними членами сохраняется одинаковая разность d.