Алгебра, полный курс для 9 класса
Здравствуйте, ребята. Сегодня мы начинаем новую большую тему — числовые последовательности. С этим понятием вы сталкивались уже не раз, просто, возможно, не называли его математическим языком.
Что такое последовательность? Это любой упорядоченный набор чисел, идущих друг за другом. Номера домов на улице: первый, второй, третий — это последовательность. Температура воздуха, которую мы записываем каждый день в полдень — тоже последовательность. Члены геометрической прогрессии два, четыре, восемь, шестнадцать — это тоже она.
В математике мы говорим строже: числовая последовательность — это функция, у которой аргументом является натуральное число — номер члена, а значением — само число. Обозначается это так: а первое, а второе, а третье, и так далее. Или кратко: а энное, где эн — это номер.
Теперь главное: как можно задать последовательность? Способов несколько, и все они важны.
Первый и самый простой — словесный. Мы просто описываем правило словами. Например: «последовательность простых чисел» — два, три, пять, семь, одиннадцать. Или «последовательность десятичных приближений числа пи» — три, три целых одна десятая, три целых четырнадцать сотых и так далее.
Второй способ — табличный. Мы просто выписываем в таблицу номера и соответствующие значения. Например, под номером один — пятёрка, под номером два — двойка, под номером три — минус тройка. Всё наглядно, но неудобно, если членов много.
Третий способ — графический. Мы изображаем последовательность точками на плоскости: по горизонтали откладываем номер, по вертикали — значение члена. Получается набор точек, по которому сразу видно, как ведёт себя последовательность.
Но самые важные для нас способы — это рекуррентный и аналитический.
Рекуррентный способ — это когда каждый следующий член выражается через предыдущие. По-латыни «рекурро» означает «возвращаться». Мы задаём первый член и правило, как из предыдущего получить следующий. Например: а первое равно трём, а каждое следующее равно предыдущему плюс два. Тогда получаем: три, пять, семь, девять, одиннадцать — это нечётные числа, начиная с тройки.
Другой знаменитый пример: а первое равно единице, а второе тоже единице, а каждое следующее равно сумме двух предыдущих. Это последовательность Фибоначчи: один, один, два, три, пять, восемь, тринадцать... Она часто встречается в природе — в расположении листьев, в спиралях ракушек.
Кстати, именно через рекуррентную формулу определяются прогрессии. Арифметическая прогрессия — это когда каждый следующий член равен предыдущему плюс одно и то же число, которое называют разностью. Например, пять, восемь, одиннадцать, четырнадцать — здесь разность равна трём.
Аналитический способ — это когда мы задаём формулу, позволяющую вычислить любой член по его номеру. Например, а энное равно два эн плюс один. Подставляем вместо эн единицу — получаем три, подставляем двойку — пять, тройку — семь. Это та же самая последовательность нечётных чисел, но заданная компактно и удобно.
Для арифметической прогрессии тоже есть аналитическая формула: а энное равно а первому плюс эн минус один, умноженное на разность. Очень полезная вещь — позволяет найти сразу сотый член, не перебирая все предыдущие.
Что важно запомнить. Во-первых, последовательность — это не просто набор чисел, а набор, в котором важен порядок. Во-вторых, один и тот же ряд чисел можно задать по-разному: словесно, таблицей, рекуррентно или формулой. В-третьих, рекуррентный способ удобен, когда мы идём по порядку, а аналитический — когда нужен сразу любой член.
Дома вы потренируетесь переходить от одного способа к другому и распознавать прогрессии. Это несложно, главное — не путать номер члена с его значением. Удачи