Давайте разберем задачу по частям и подробно решим каждую из них.
Дано:
Формула для ( n )-го члена арифметической прогрессии:
[
a_n = 6n - 121
]
1. Найти сумму отрицательных членов прогрессии.
Шаг 1. Найти, при каких ( n ) член прогрессии ( a_n ) отрицателен.
Член прогрессии ( a_n ) будет отрицательным, если:
[
a_n < 0
]
Подставим формулу:
[
6n - 121 < 0
]
Решим это неравенство:
[
6n < 121
]
[
n < \frac{121}{6} \approx 20.1667
]
Так как ( n ) — натуральное число, ( n ) принимает значения от 1 до 20 включительно. То есть отрицательные члены прогрессии соответствуют ( n = 1, 2, \dots, 20 ).
Шаг 2. Выпишем формулу для суммы первых ( k ) членов арифметической прогрессии.
Сумма первых ( k ) членов арифметической прогрессии вычисляется по формуле:
[
S_k = \frac{k}{2} \cdot (a_1 + a_k),
]
где ( k ) — количество членов, ( a_1 ) — первый член, ( a_k ) — ( k )-й член.
Шаг 3. Найдем первый (( a1 )) и 20-й (( a{20} )) члены.
Для ( n = 1 ):
[
a1 = 6 \cdot 1 - 121 = -115
]
Для ( n = 20 ):
[
a{20} = 6 \cdot 20 - 121 = -1
]
Шаг 4. Найдем сумму отрицательных членов.
Подставим ( k = 20 ), ( a1 = -115 ), ( a{20} = -1 ) в формулу суммы:
[
S_{20} = \frac{20}{2} \cdot (a1 + a{20})
]
[
S{20} = 10 \cdot (-115 - 1)
]
[
S{20} = 10 \cdot (-116) = -1160
]
Итак, сумма отрицательных членов прогрессии:
[
S_{\text{отриц}} = -1160
]
2. Найти сумму членов прогрессии с 5-го по 14-й включительно.
Шаг 1. Найдем 5-й (( a5 )) и 14-й (( a{14} )) члены.
Для ( n = 5 ):
[
a5 = 6 \cdot 5 - 121 = 30 - 121 = -91
]
Для ( n = 14 ):
[
a{14} = 6 \cdot 14 - 121 = 84 - 121 = -37
]
Шаг 2. Найдем сумму членов с 5-го по 14-й.
Количество членов:
[
k = 14 - 5 + 1 = 10
]
Сумма членов с ( n = 5 ) по ( n = 14 ) вычисляется как:
[
S = \frac{k}{2} \cdot (a5 + a{14})
]
Подставим значения:
[
S = \frac{10}{2} \cdot (-91 - 37)
]
[
S = 5 \cdot (-128)
]
[
S = -640
]
Итак, сумма членов прогрессии с 5-го по 14-й включительно:
[
S_{5\text{–}14} = -640
]
Ответ:
а) Сумма отрицательных членов прогрессии: (-1160).
б) Сумма членов прогрессии с 5-го по 14-й включительно: (-640).