Конечно, давайте решим оба вопроса, используя понятие арифметической прогрессии.
1. Путь, пройденный телом за 26 секунд
Задача говорит, что тело в первую секунду прошло 15 метров, а в каждую следующую секунду на 2 метра больше. Это значит, что расстояния, которые тело проходит каждую секунду, формируют арифметическую прогрессию.
- Первый член прогрессии (a₁): 15 метров
- Разность (d): 2 метра
- Количество членов (n): 26 (потому что нас интересует путь за 26 секунд)
Формула для n-го члена арифметической прогрессии:
[ a_n = a_1 + (n-1) \times d ]
Формула для суммы первых n членов арифметической прогрессии:
[ S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) ]
Сначала найдем 26-й член прогрессии:
[ a_{26} = 15 + (26-1) \times 2 = 15 + 50 = 65 ]
Теперь найдем сумму первых 26 членов:
[ S_{26} = \frac{26}{2} \times (15 + 65) = 13 \times 80 = 1040 ]
Таким образом, тело прошло 1040 метров за 26 секунд.
2. Решение уравнения (3 + 7 + 11 + \ldots + x = 253)
Это уравнение также относится к арифметической прогрессии.
- Первый член прогрессии (a₁): 3
- Разность (d): 4 (разность между 7 и 3)
- Сумма прогрессии (S): 253
Формула для суммы первых n членов:
[ S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) ]
В нашем случае:
[ 253 = \frac{n}{2} \times (3 + x) ]
Также используем формулу n-го члена для нахождения x:
[ a_n = a_1 + (n-1) \times d ]
[ x = 3 + (n-1) \times 4 ]
Теперь у нас есть два уравнения:
- ( 253 = \frac{n}{2} \times (3 + x) )
- ( x = 3 + 4(n-1) )
Подставим второе уравнение в первое:
[ 253 = \frac{n}{2} \times (3 + 3 + 4(n-1)) ]
[ 253 = \frac{n}{2} \times (6 + 4n - 4) ]
[ 253 = \frac{n}{2} \times (4n + 2) ]
[ 253 = 2n^2 + n ]
Теперь решим квадратное уравнение:
[ 2n^2 + n - 253 = 0 ]
Используем дискриминант для решения:
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = 1^2 - 4 \times 2 \times (-253) ]
[ D = 1 + 2024 = 2025 ]
Корень из дискриминанта:
[ \sqrt{2025} = 45 ]
Находим n:
[ n = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ n = \frac{-1 \pm 45}{4} ]
Положительный корень:
[ n = \frac{44}{4} = 11 ]
Теперь найдем x:
[ x = 3 + 4 \times (11-1) = 3 + 40 = 43 ]
Таким образом, значение x равно 43.