Страница 159 - гдз по алгебре 9 класс учебник Макарычев, Миндюк

Авторы: Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г., Нешков К. И., Суворова С. Б.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2014 - 2024
Цвет обложки:
ISBN: 978-5-09-0779-15
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Cтраница 159
№606 (с. 159)
Условие. №606 (с. 159)

606. Найдите сумму первых пятидесяти, ста, $n$ членов последовательности $(x_n)$, если:
а) $x_n = 4n + 2$;
б) $x_n = 2n + 3;
в) $x_n = n - 4;
г) $x_n = 3n - 1.
Решение 1. №606 (с. 159)




Решение 2. №606 (с. 159)

Решение 3. №606 (с. 159)

Решение 4. №606 (с. 159)

Решение 5. №606 (с. 159)

Решение 7. №606 (с. 159)

Решение 8. №606 (с. 159)
а)
Последовательность, заданная формулой $x_n = 4n + 2$, является арифметической прогрессией, так как формула для n-го члена является линейной функцией от $n$. Первый член этой прогрессии $x_1 = 4(1) + 2 = 6$. Разность прогрессии $d$ равна коэффициенту при $n$, то есть $d=4$.
Сумма первых $k$ членов арифметической прогрессии вычисляется по формуле: $S_k = \frac{x_1 + x_k}{2} \cdot k$.
Найдем сумму первых 50 членов ($S_{50}$).
Сначала вычислим 50-й член последовательности: $x_{50} = 4(50) + 2 = 202$.
Теперь найдем сумму: $S_{50} = \frac{x_1 + x_{50}}{2} \cdot 50 = \frac{6 + 202}{2} \cdot 50 = \frac{208}{2} \cdot 50 = 104 \cdot 50 = 5200$.
Найдем сумму первых 100 членов ($S_{100}$).
Сначала вычислим 100-й член последовательности: $x_{100} = 4(100) + 2 = 402$.
Теперь найдем сумму: $S_{100} = \frac{x_1 + x_{100}}{2} \cdot 100 = \frac{6 + 402}{2} \cdot 100 = \frac{408}{2} \cdot 100 = 204 \cdot 100 = 20400$.
Найдем сумму первых $n$ членов ($S_n$).
Используем общую формулу для n-го члена $x_n = 4n + 2$.
Сумма: $S_n = \frac{x_1 + x_n}{2} \cdot n = \frac{6 + (4n + 2)}{2} \cdot n = \frac{4n + 8}{2} \cdot n = (2n + 4)n = 2n^2 + 4n$.
Ответ: $S_{50} = 5200$; $S_{100} = 20400$; $S_n = 2n^2 + 4n$.
б)
Последовательность, заданная формулой $x_n = 2n + 3$, является арифметической прогрессией. Первый член $x_1 = 2(1) + 3 = 5$. Разность прогрессии $d=2$.
Найдем сумму первых 50 членов ($S_{50}$).
50-й член: $x_{50} = 2(50) + 3 = 103$.
Сумма: $S_{50} = \frac{x_1 + x_{50}}{2} \cdot 50 = \frac{5 + 103}{2} \cdot 50 = \frac{108}{2} \cdot 50 = 54 \cdot 50 = 2700$.
Найдем сумму первых 100 членов ($S_{100}$).
100-й член: $x_{100} = 2(100) + 3 = 203$.
Сумма: $S_{100} = \frac{x_1 + x_{100}}{2} \cdot 100 = \frac{5 + 203}{2} \cdot 100 = \frac{208}{2} \cdot 100 = 104 \cdot 100 = 10400$.
Найдем сумму первых $n$ членов ($S_n$).
Сумма: $S_n = \frac{x_1 + x_n}{2} \cdot n = \frac{5 + (2n + 3)}{2} \cdot n = \frac{2n + 8}{2} \cdot n = (n + 4)n = n^2 + 4n$.
Ответ: $S_{50} = 2700$; $S_{100} = 10400$; $S_n = n^2 + 4n$.
в)
Последовательность, заданная формулой $x_n = n - 4$, является арифметической прогрессией. Первый член $x_1 = 1 - 4 = -3$. Разность прогрессии $d=1$.
Найдем сумму первых 50 членов ($S_{50}$).
50-й член: $x_{50} = 50 - 4 = 46$.
Сумма: $S_{50} = \frac{x_1 + x_{50}}{2} \cdot 50 = \frac{-3 + 46}{2} \cdot 50 = \frac{43}{2} \cdot 50 = 43 \cdot 25 = 1075$.
Найдем сумму первых 100 членов ($S_{100}$).
100-й член: $x_{100} = 100 - 4 = 96$.
Сумма: $S_{100} = \frac{x_1 + x_{100}}{2} \cdot 100 = \frac{-3 + 96}{2} \cdot 100 = \frac{93}{2} \cdot 100 = 93 \cdot 50 = 4650$.
Найдем сумму первых $n$ членов ($S_n$).
Сумма: $S_n = \frac{x_1 + x_n}{2} \cdot n = \frac{-3 + (n - 4)}{2} \cdot n = \frac{n - 7}{2} \cdot n = \frac{n^2 - 7n}{2}$.
Ответ: $S_{50} = 1075$; $S_{100} = 4650$; $S_n = \frac{n^2 - 7n}{2}$.
г)
Последовательность, заданная формулой $x_n = 3n - 1$, является арифметической прогрессией. Первый член $x_1 = 3(1) - 1 = 2$. Разность прогрессии $d=3$.
Найдем сумму первых 50 членов ($S_{50}$).
50-й член: $x_{50} = 3(50) - 1 = 149$.
Сумма: $S_{50} = \frac{x_1 + x_{50}}{2} \cdot 50 = \frac{2 + 149}{2} \cdot 50 = \frac{151}{2} \cdot 50 = 151 \cdot 25 = 3775$.
Найдем сумму первых 100 членов ($S_{100}$).
100-й член: $x_{100} = 3(100) - 1 = 299$.
Сумма: $S_{100} = \frac{x_1 + x_{100}}{2} \cdot 100 = \frac{2 + 299}{2} \cdot 100 = \frac{301}{2} \cdot 100 = 301 \cdot 50 = 15050$.
Найдем сумму первых $n$ членов ($S_n$).
Сумма: $S_n = \frac{x_1 + x_n}{2} \cdot n = \frac{2 + (3n - 1)}{2} \cdot n = \frac{3n + 1}{2} \cdot n = \frac{3n^2 + n}{2}$.
Ответ: $S_{50} = 3775$; $S_{100} = 15050$; $S_n = \frac{3n^2 + n}{2}$.
№607 (с. 159)
Условие. №607 (с. 159)

607. Арифметическая прогрессия задана формулой $a_n = 3n + 2$.
Найдите сумму первых:
а) двадцати её членов;
б) пятнадцати её членов.
Решение 1. №607 (с. 159)


Решение 2. №607 (с. 159)

Решение 3. №607 (с. 159)

Решение 4. №607 (с. 159)

Решение 5. №607 (с. 159)

Решение 7. №607 (с. 159)

Решение 8. №607 (с. 159)
Дана арифметическая прогрессия, заданная формулой n-го члена $a_n = 3n + 2$. Для нахождения суммы первых $n$ членов арифметической прогрессии используется формула: $S_n = \frac{a_1 + a_n}{2} \cdot n$ где $a_1$ — первый член прогрессии, $a_n$ — n-й член прогрессии, а $n$ — количество членов.
а) двадцати её членов;
В этом случае $n=20$. Нам нужно найти сумму первых двадцати членов, $S_{20}$. Сначала найдём первый член прогрессии, подставив $n=1$ в заданную формулу:
$a_1 = 3 \cdot 1 + 2 = 5$
Теперь найдём двадцатый член прогрессии, подставив $n=20$:
$a_{20} = 3 \cdot 20 + 2 = 60 + 2 = 62$
Теперь мы можем вычислить сумму первых двадцати членов, подставив $a_1=5$, $a_{20}=62$ и $n=20$ в формулу суммы:
$S_{20} = \frac{a_1 + a_{20}}{2} \cdot 20 = \frac{5 + 62}{2} \cdot 20 = \frac{67}{2} \cdot 20 = 67 \cdot 10 = 670$
Ответ: 670.
б) пятнадцати её членов.
В этом случае $n=15$. Нам нужно найти сумму первых пятнадцати членов, $S_{15}$. Первый член прогрессии $a_1$ мы уже нашли, он равен 5. Теперь найдём пятнадцатый член прогрессии, подставив $n=15$ в заданную формулу:
$a_{15} = 3 \cdot 15 + 2 = 45 + 2 = 47$
Теперь вычислим сумму первых пятнадцати членов, подставив $a_1=5$, $a_{15}=47$ и $n=15$ в формулу суммы:
$S_{15} = \frac{a_1 + a_{15}}{2} \cdot 15 = \frac{5 + 47}{2} \cdot 15 = \frac{52}{2} \cdot 15 = 26 \cdot 15 = 390$
Ответ: 390.
№608 (с. 159)
Условие. №608 (с. 159)

608. Найдите:
а) сумму $2 + 4 + 6 + ... + 2n$, слагаемыми которой являются все чётные натуральные числа от 2 до $2n$;
б) сумму $1 + 3 + 5 + ... + (2n - 1)$, слагаемыми которой являются все нечётные натуральные числа от 1 до $2n - 1$.
Решение 1. №608 (с. 159)


Решение 2. №608 (с. 159)

Решение 3. №608 (с. 159)

Решение 4. №608 (с. 159)

Решение 5. №608 (с. 159)

Решение 7. №608 (с. 159)

Решение 8. №608 (с. 159)
а) Требуется найти сумму $S_a = 2 + 4 + 6 + ... + 2n$.
Данная последовательность чисел является арифметической прогрессией.
Первый член прогрессии $a_1 = 2$.
Разность прогрессии $d = 4 - 2 = 2$.
Последний член прогрессии $a_k = 2n$.
Сначала найдем количество членов $k$ в этой прогрессии, используя формулу $k$-го члена арифметической прогрессии: $a_k = a_1 + (k - 1)d$.
Подставим известные значения:
$2n = 2 + (k - 1) \cdot 2$
Разделим обе части уравнения на 2:
$n = 1 + k - 1$
$n = k$
Таким образом, в сумме $n$ слагаемых.
Теперь найдем сумму первых $n$ членов арифметической прогрессии по формуле $S_n = \frac{(a_1 + a_n)n}{2}$.
В нашем случае первый член $a_1=2$, последний член $a_n=2n$ и количество членов равно $n$.
$S_a = \frac{(2 + 2n)n}{2} = \frac{2(1 + n)n}{2} = n(n + 1)$.
Альтернативный способ решения:
Можно вынести общий множитель 2 за скобки:
$S_a = 2 + 4 + 6 + ... + 2n = 2(1 + 2 + 3 + ... + n)$.
В скобках находится сумма первых $n$ натуральных чисел, которая вычисляется по формуле $\frac{n(n+1)}{2}$.
Следовательно, $S_a = 2 \cdot \frac{n(n+1)}{2} = n(n + 1)$.
Ответ: $n(n + 1)$.
б) Требуется найти сумму $S_b = 1 + 3 + 5 + ... + (2n - 1)$.
Данная последовательность чисел также является арифметической прогрессией.
Первый член прогрессии $b_1 = 1$.
Разность прогрессии $d = 3 - 1 = 2$.
Последний член прогрессии $b_k = 2n - 1$.
Найдем количество членов $k$ в этой прогрессии по формуле $k$-го члена: $b_k = b_1 + (k - 1)d$.
Подставим известные значения:
$2n - 1 = 1 + (k - 1) \cdot 2$
$2n - 2 = 2(k - 1)$
Разделим обе части на 2:
$n - 1 = k - 1$
$n = k$
Таким образом, в сумме $n$ слагаемых.
Теперь найдем сумму первых $n$ членов по формуле $S_n = \frac{(b_1 + b_n)n}{2}$.
В нашем случае первый член $b_1=1$, последний член $b_n=2n-1$ и количество членов равно $n$.
$S_b = \frac{(1 + (2n - 1))n}{2} = \frac{2n \cdot n}{2} = n^2$.
Это известный математический факт: сумма первых $n$ нечетных натуральных чисел равна $n^2$.
Ответ: $n^2$.
№609 (с. 159)
Условие. №609 (с. 159)

609. Найдите сумму:
а) всех натуральных чисел, не превосходящих 150;
б) всех натуральных чисел от 20 до 120 включительно;
в) всех натуральных чисел, кратных 4 и не превосходящих 300;
г) всех натуральных чисел, кратных 7 и не превосходящих 130.
Решение 1. №609 (с. 159)




Решение 2. №609 (с. 159)

Решение 3. №609 (с. 159)

Решение 4. №609 (с. 159)

Решение 5. №609 (с. 159)

Решение 7. №609 (с. 159)

Решение 8. №609 (с. 159)
а) Требуется найти сумму всех натуральных чисел, не превосходящих 150, то есть сумму чисел от 1 до 150. Эта последовательность является арифметической прогрессией. Первый член прогрессии $a_1 = 1$, последний член $a_n = 150$, а количество членов $n = 150$. Для вычисления суммы воспользуемся формулой суммы арифметической прогрессии: $S_n = \frac{a_1 + a_n}{2} \cdot n$. Подставив значения, получим: $S_{150} = \frac{1 + 150}{2} \cdot 150 = \frac{151}{2} \cdot 150 = 151 \cdot 75 = 11325$.
Ответ: 11325
б) Требуется найти сумму всех натуральных чисел от 20 до 120 включительно. Эта последовательность также является арифметической прогрессией. Первый член $a_1 = 20$, последний член $a_n = 120$. Количество членов в этой прогрессии равно $n = 120 - 20 + 1 = 101$. Применяем формулу суммы: $S_n = \frac{a_1 + a_n}{2} \cdot n$. Подставляем значения: $S_{101} = \frac{20 + 120}{2} \cdot 101 = \frac{140}{2} \cdot 101 = 70 \cdot 101 = 7070$.
Ответ: 7070
в) Требуется найти сумму всех натуральных чисел, кратных 4 и не превосходящих 300. Эти числа образуют арифметическую прогрессию: 4, 8, 12, ..., 300. Первый член прогрессии $a_1 = 4$, разность $d = 4$. Последний член, не превосходящий 300, это само число 300, так как $300 \div 4 = 75$. Таким образом, $a_n = 300$. Количество членов $n$ можно найти как $a_n = a_1 + (n-1)d$, откуда $300 = 4 + (n-1)4$, что дает $n=75$. Находим сумму по формуле: $S_n = \frac{a_1 + a_n}{2} \cdot n$. Подставляем значения: $S_{75} = \frac{4 + 300}{2} \cdot 75 = \frac{304}{2} \cdot 75 = 152 \cdot 75 = 11400$.
Ответ: 11400
г) Требуется найти сумму всех натуральных чисел, кратных 7 и не превосходящих 130. Эти числа образуют арифметическую прогрессию: 7, 14, 21, ... . Первый член $a_1 = 7$, разность $d = 7$. Чтобы найти последний член, разделим 130 на 7: $130 = 7 \cdot 18 + 4$. Значит, наибольшее число, кратное 7 и не превосходящее 130, это $a_n = 7 \cdot 18 = 126$. Количество членов в этой прогрессии $n = 18$. Вычисляем сумму: $S_n = \frac{a_1 + a_n}{2} \cdot n$. Подставляем значения: $S_{18} = \frac{7 + 126}{2} \cdot 18 = \frac{133}{2} \cdot 18 = 133 \cdot 9 = 1197$.
Ответ: 1197
№610 (с. 159)
Условие. №610 (с. 159)

610. Найдите сумму членов арифметической прогрессии с пятнадцатого по тридцатый включительно, если первый член равен $10$ и разность равна $3$.
Решение 1. №610 (с. 159)

Решение 2. №610 (с. 159)

Решение 3. №610 (с. 159)

Решение 4. №610 (с. 159)

Решение 5. №610 (с. 159)

Решение 7. №610 (с. 159)

Решение 8. №610 (с. 159)
Дана арифметическая прогрессия с первым членом $a_1 = 10$ и разностью $d = 3$. Необходимо найти сумму её членов с пятнадцатого по тридцатый включительно.
Искомая сумма $S$ представляет собой сумму членов $a_{15}, a_{16}, \dots, a_{30}$. Эти члены сами по себе образуют конечную арифметическую прогрессию. Для нахождения их суммы воспользуемся формулой $S = \frac{\text{первый член} + \text{последний член}}{2} \cdot n$, где $n$ — количество членов.
Сначала определим значения первого ($a_{15}$) и последнего ($a_{30}$) членов этого диапазона, используя общую формулу n-го члена арифметической прогрессии $a_n = a_1 + (n-1)d$.
Пятнадцатый член прогрессии:
$a_{15} = a_1 + (15 - 1)d = 10 + 14 \cdot 3 = 10 + 42 = 52$.
Тридцатый член прогрессии:
$a_{30} = a_1 + (30 - 1)d = 10 + 29 \cdot 3 = 10 + 87 = 97$.
Далее определим количество членов в сумме. От 15-го до 30-го включительно находится $n = 30 - 15 + 1 = 16$ членов.
Теперь можем вычислить искомую сумму, подставив найденные значения в формулу:
$S = \frac{a_{15} + a_{30}}{2} \cdot n = \frac{52 + 97}{2} \cdot 16$.
Производим вычисления:
$S = \frac{149}{2} \cdot 16 = 149 \cdot 8 = 1192$.
Ответ: 1192.
№611 (с. 159)
Условие. №611 (с. 159)

611. Найдите сумму членов арифметической прогрессии с шестого по двадцать пятый включительно, если первый член равен 21 и разность равна -0,5.
Решение 1. №611 (с. 159)

Решение 2. №611 (с. 159)

Решение 3. №611 (с. 159)

Решение 4. №611 (с. 159)

Решение 5. №611 (с. 159)

Решение 7. №611 (с. 159)

Решение 8. №611 (с. 159)
Для решения данной задачи необходимо найти сумму членов арифметической прогрессии с шестого по двадцать пятый включительно. Из условия нам известны первый член прогрессии $a_1 = 21$ и её разность $d = -0,5$.
Искомую сумму можно найти, если рассматривать последовательность членов с шестого ($a_6$) по двадцать пятый ($a_{25}$) как новую, самостоятельную арифметическую прогрессию.
Первым шагом определим количество членов в этом диапазоне. Оно равно $n = 25 - 6 + 1 = 20$.
Далее, нам понадобятся значения шестого и двадцать пятого членов исходной прогрессии. Для их нахождения воспользуемся формулой n-го члена арифметической прогрессии: $a_n = a_1 + d(n-1)$.
Вычислим шестой член ($a_6$):
$a_6 = a_1 + d(6-1) = 21 + (-0,5) \cdot 5 = 21 - 2,5 = 18,5$.
Вычислим двадцать пятый член ($a_{25}$):
$a_{25} = a_1 + d(25-1) = 21 + (-0,5) \cdot 24 = 21 - 12 = 9$.
Теперь у нас есть все необходимые данные для вычисления суммы: первый член нашего диапазона ($a_6 = 18,5$), последний член ($a_{25} = 9$) и количество членов ($n = 20$). Воспользуемся формулой суммы арифметической прогрессии: $S_n = \frac{a_{первый} + a_{последний}}{2} \cdot n$.
Подставим наши значения в формулу:
$S = \frac{a_6 + a_{25}}{2} \cdot n = \frac{18,5 + 9}{2} \cdot 20 = \frac{27,5}{2} \cdot 20 = 27,5 \cdot 10 = 275$.
Ответ: 275
№612 (с. 159)
Условие. №612 (с. 159)

612. Найдите сумму первых двадцати членов арифметической прогрессии ($c_n$), если $c_7 = 18,5$ и $c_{17} = -26,5$.
Решение 1. №612 (с. 159)

Решение 2. №612 (с. 159)

Решение 3. №612 (с. 159)

Решение 4. №612 (с. 159)

Решение 5. №612 (с. 159)

Решение 7. №612 (с. 159)

Решение 8. №612 (с. 159)
Для решения задачи нам понадобятся формула n-го члена арифметической прогрессии и формула суммы первых n членов.
Формула n-го члена арифметической прогрессии $(c_n)$ имеет вид:
$c_n = c_1 + d(n-1)$
где $c_1$ — первый член прогрессии, а $d$ — её разность.
По условию задачи нам известны седьмой и семнадцатый члены прогрессии:
$c_7 = 18,5$
$c_{17} = -26,5$
Используя формулу n-го члена, составим систему из двух уравнений с двумя неизвестными ($c_1$ и $d$):
$\begin{cases} c_7 = c_1 + d(7-1) \\ c_{17} = c_1 + d(17-1) \end{cases} \implies \begin{cases} 18,5 = c_1 + 6d \\ -26,5 = c_1 + 16d \end{cases}$
Для нахождения разности $d$ вычтем первое уравнение из второго:
$(c_1 + 16d) - (c_1 + 6d) = -26,5 - 18,5$
$10d = -45$
$d = \frac{-45}{10} = -4,5$
Теперь найдём первый член прогрессии $c_1$, подставив найденное значение $d$ в первое уравнение системы:
$18,5 = c_1 + 6 \cdot (-4,5)$
$18,5 = c_1 - 27$
$c_1 = 18,5 + 27$
$c_1 = 45,5$
Теперь, когда мы знаем первый член $c_1$ и разность $d$, мы можем найти сумму первых двадцати членов прогрессии ($S_{20}$).
Формула суммы первых n членов арифметической прогрессии:
$S_n = \frac{2c_1 + d(n-1)}{2} \cdot n$
Подставим наши значения: $n=20$, $c_1=45,5$ и $d=-4,5$:
$S_{20} = \frac{2 \cdot 45,5 + (-4,5)(20-1)}{2} \cdot 20$
Упростим выражение:
$S_{20} = (2 \cdot 45,5 - 4,5 \cdot 19) \cdot \frac{20}{2}$
$S_{20} = (91 - 85,5) \cdot 10$
$S_{20} = 5,5 \cdot 10$
$S_{20} = 55$
Ответ: 55
№613 (с. 159)
Условие. №613 (с. 159)

613. Найдите сумму первых пятнадцати членов арифметической прогрессии $(b_n)$, если $b_1 = 4,2$ и $b_{10} = 15,9$.
Решение 1. №613 (с. 159)

Решение 2. №613 (с. 159)

Решение 3. №613 (с. 159)

Решение 4. №613 (с. 159)

Решение 5. №613 (с. 159)

Решение 7. №613 (с. 159)

Решение 8. №613 (с. 159)
Для нахождения суммы первых пятнадцати членов арифметической прогрессии $(b_n)$ воспользуемся формулой суммы первых $n$ членов:
$S_n = \frac{2b_1 + (n-1)d}{2} \cdot n$
где $b_1$ — первый член прогрессии, $d$ — разность прогрессии, а $n$ — количество членов.
По условию задачи нам даны:
$b_1 = 4,2$
$b_{10} = 15,9$
Нам нужно найти $S_{15}$. Для этого сначала необходимо найти разность прогрессии $d$.
Формула n-го члена арифметической прогрессии: $b_n = b_1 + (n-1)d$.
Используем эту формулу для $b_{10}$:
$b_{10} = b_1 + (10-1)d$
Подставим известные значения:
$15,9 = 4,2 + 9d$
Теперь решим это уравнение относительно $d$:
$9d = 15,9 - 4,2$
$9d = 11,7$
$d = \frac{11,7}{9} = 1,3$
Теперь, когда мы знаем $b_1 = 4,2$ и $d = 1,3$, мы можем вычислить сумму первых пятнадцати членов ($n=15$):
$S_{15} = \frac{2b_1 + (15-1)d}{2} \cdot 15$
$S_{15} = \frac{2 \cdot 4,2 + 14 \cdot 1,3}{2} \cdot 15$
$S_{15} = \frac{8,4 + 18,2}{2} \cdot 15$
$S_{15} = \frac{26,6}{2} \cdot 15$
$S_{15} = 13,3 \cdot 15$
$S_{15} = 199,5$
Ответ: 199,5
№614 (с. 159)
Условие. №614 (с. 159)

614. При свободном падении тело прошло в первую секунду 5 м, а в каждую следующую на 10 м больше. Найдите глубину шахты, если свободно падающее тело достигло её дна через 5 с после начала падения.
Решение 1. №614 (с. 159)

Решение 2. №614 (с. 159)

Решение 3. №614 (с. 159)

Решение 4. №614 (с. 159)

Решение 5. №614 (с. 159)

Решение 7. №614 (с. 159)

Решение 8. №614 (с. 159)
В данной задаче описывается последовательность расстояний, пройденных телом за каждую секунду падения. Эта последовательность представляет собой арифметическую прогрессию.
Пусть $a_n$ — это расстояние, которое тело проходит за n-ю секунду.
Согласно условию, за первую секунду тело прошло 5 м. Это первый член нашей арифметической прогрессии:
$a_1 = 5$
Каждую следующую секунду тело проходило на 10 м больше, чем в предыдущую. Это значение является разностью арифметической прогрессии:
$d = 10$
Общее время падения составляет 5 секунд. Следовательно, для нахождения общей глубины шахты нам нужно вычислить сумму первых пяти членов этой прогрессии. Число членов прогрессии $n$ равно 5:
$n = 5$
Для нахождения суммы первых $n$ членов арифметической прогрессии используется формула:
$S_n = \frac{2a_1 + d(n-1)}{2} \cdot n$
Подставим наши значения ($a_1 = 5$, $d = 10$, $n = 5$) в эту формулу, чтобы найти общую глубину шахты $S_5$:
$S_5 = \frac{2 \cdot 5 + 10 \cdot (5-1)}{2} \cdot 5$
Выполним вычисления:
$S_5 = \frac{10 + 10 \cdot 4}{2} \cdot 5 = \frac{10 + 40}{2} \cdot 5 = \frac{50}{2} \cdot 5 = 25 \cdot 5 = 125$ м.
Таким образом, глубина шахты составляет 125 метров.
Ответ: 125 м.
№615 (с. 159)
Условие. №615 (с. 159)

615. (Для работы в парах.) Какое расстояние пройдёт свободно падающее тело:
а) за пятую секунду после начала падения;
б) за пять секунд после начала падения?
1) Обсудите, какое известное вам из курса физики свойство надо использовать для решения задачи.
2) Распределите, кто выполняет задание а), а кто — задание б), и выполните их.
3) Проверьте друг у друга, правильно ли выполнено задание, и исправьте ошибки, если они допущены.
Решение 1. №615 (с. 159)


Решение 2. №615 (с. 159)

Решение 3. №615 (с. 159)

Решение 4. №615 (с. 159)

Решение 5. №615 (с. 159)

Решение 7. №615 (с. 159)

Решение 8. №615 (с. 159)
Для решения этой задачи необходимо использовать законы равноускоренного движения. Свободное падение тела — это движение с постоянным ускорением, которое называется ускорением свободного падения и обозначается буквой $g$. Мы будем считать, что начальная скорость тела равна нулю ($v_0 = 0$), так как оно "свободно падающее". Примем стандартное значение ускорения свободного падения у поверхности Земли $g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$.
Расстояние (или высота $h$), пройденное телом при свободном падении за время $t$, определяется по формуле:
$h(t) = v_0 t + \frac{gt^2}{2}$
Так как $v_0 = 0$, формула упрощается до:
$h(t) = \frac{gt^2}{2}$
а) за пятую секунду после начала падения;
Чтобы найти расстояние, которое тело пройдёт именно за пятую секунду, нужно найти разность между расстоянием, пройденным за полные пять секунд, и расстоянием, пройденным за четыре секунды.
$\Delta h_5 = h(5 \text{ с}) - h(4 \text{ с})$
1. Вычислим расстояние, пройденное за 5 секунд:
$h(5 \text{ с}) = \frac{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot (5 \text{ с})^2}{2} = \frac{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 25 \text{ с}^2}{2} = \frac{245 \text{ м}}{2} = 122.5 \text{ м}$
2. Вычислим расстояние, пройденное за 4 секунды:
$h(4 \text{ с}) = \frac{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot (4 \text{ с})^2}{2} = \frac{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 16 \text{ с}^2}{2} = \frac{156.8 \text{ м}}{2} = 78.4 \text{ м}$
3. Найдем искомое расстояние как разность этих двух значений:
$\Delta h_5 = 122.5 \text{ м} - 78.4 \text{ м} = 44.1 \text{ м}$
Ответ: за пятую секунду тело пройдёт 44,1 м.
б) за пять секунд после начала падения?
Чтобы найти расстояние, которое тело пройдёт за пять секунд от начала падения, нужно использовать основную формулу, подставив в нее время $t = 5$ с.
$h(5 \text{ с}) = \frac{gt^2}{2}$
Подставляем числовые значения:
$h(5 \text{ с}) = \frac{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot (5 \text{ с})^2}{2} = \frac{9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 25 \text{ с}^2}{2} = \frac{245 \text{ м}}{2} = 122.5 \text{ м}$
Ответ: за пять секунд тело пройдёт 122,5 м.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.