Калькулятор геометрической прогрессии

Найдите n-й член, конечную сумму и сумму сходящегося бесконечного ряда для геометрической прогрессии.

Рассчитать геометрическую прогрессию
Введите первый член, знаменатель и число членов.

О геометрических прогрессиях

Геометрическая прогрессия — это упорядоченная последовательность, в которой каждый член после первого получается умножением предыдущего на постоянное число, называемое знаменателем. Если первый член равен a, а знаменатель r, последовательность начинается с a, ar, a, умноженного на r в квадрате, и так далее. n-й член равен a, умноженному на r в степени n минус один. Калькулятор напрямую применяет это определение и также вычисляет конечные и бесконечные геометрические ряды. Знаменатель определяет поведение последовательности. При знаменателе больше единицы модули членов растут. Положительный знаменатель между нулём и единицей даёт члены, стремящиеся к нулю. Отрицательный знаменатель чередует знаки соседних членов, а нулевой делает все члены после первого равными нулю. Если знаменатель точно равен единице, все члены равны первому, а конечная сумма — это первый член, умноженный на число членов. Геометрический ряд — это сумма членов геометрической прогрессии. Сумма первых n членов равна a, умноженному на разность единицы и r в степени n, делённому на разность единицы и r. Особый случай r, равного единице, обрабатывается отдельно, чтобы избежать деления на ноль. Конечные суммы определены для любого действительного знаменателя и положительного целого числа членов. Они полезны для повторяющихся платежей, графиков амортизации, схем ветвления и многих задач по алгебре. Бесконечный геометрический ряд имеет конечную сумму только при модуле знаменателя меньше единицы. В этом случае последующие члены становятся всё меньше, а их сумма стремится к a, делённому на один минус r. Если модуль знаменателя не меньше единицы, частичные суммы не стремятся к одному конечному значению, поэтому калькулятор сообщает, что бесконечный ряд не сходится. Различие принципиально: конечная сумма останавливается после заданного числа членов, а бесконечная описывает предельный процесс. Геометрические прогрессии встречаются в сложных процентах, моделях населения, радиоактивном распаде, компьютерных алгоритмах, музыке и периодических десятичных дробях. При необходимости вводите дробный или отрицательный знаменатель, а для n выбирайте положительное целое число. Результаты округляются для отображения, но расчёты сохраняют обычную точность чисел с плавающей точкой JavaScript. Сравнение n-го члена с конечной суммой помогает понять вклад отдельных членов в накопленную сумму.

Примеры геометрических прогрессий

Сравните возрастающие, убывающие и знакопеременные прогрессии.

Исходные данныеРезультатыХарактер
a = 2, r = 3, n = 4n-й член = 54, сумма = 80Возрастающая последовательность
a = 8, r = 0.5, n = 4n-й член = 1, сумма = 15, бесконечная сумма = 16Сходящаяся последовательность
a = 5, r = -2, n = 3n-й член = 20, сумма = 15Знакопеременная последовательность

Как пользоваться калькулятором прогрессии

  1. Введите начальное значение как первый член.
  2. Введите постоянный множитель как знаменатель.
  3. Укажите положительное целое число для нужного количества членов.
  4. Нажмите «Рассчитать прогрессию», чтобы увидеть n-й член и суммы ряда.

Частые вопросы

Как найти знаменатель прогрессии?

Разделите любой ненулевой член на непосредственно предшествующий ему. В геометрической прогрессии это отношение одинаково на каждом шаге.

Какова формула n-го члена?

Умножьте первый член на знаменатель в степени n минус один. Показатель на единицу меньше номера члена, поскольку к первому члену знаменатель ещё не применялся.

Когда бесконечный геометрический ряд сходится?

Он сходится, когда модуль знаменателя меньше единицы. В этом диапазоне члены стремятся к нулю, а частичные суммы — к конечному пределу.

Может ли знаменатель быть отрицательным?

Да, отрицательный знаменатель создаёт чередование положительных и отрицательных членов. Формулы n-го члена и конечной суммы остаются теми же.

Что происходит при знаменателе, равном единице?

Все члены равны первому. Конечная сумма равна первому члену, умноженному на n, а ненулевой бесконечный ряд не сходится.