Сумма подряд идущих членов прогрессии — задание 20 ЕГЭ по профильной математике

Прогрессии. 5 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Целое число S является суммой не менее трёх последовательных членов непостоянной арифметической прогрессии, состоящей из целых чисел.

а) Может ли S равняться 20?
б) Может ли S равняться 1?
в) Найдите все значения, которые может принимать S.
Показать ответ
а) да, например 2, 4, 6, 8 б) нет: сумма n подряд идущих членов равна (n/2)·(2a + d(n − 1)), поэтому при нечётном n она делится на n, а при чётном — на n/2. Значит либо S = 0, либо |S| ≥ n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2, а 1 этому не удовлетворяет в) все целые числа, кроме 1 и −1; например 0 = (−1) + 0 + 1, а любое S с |S| ≥ 2 — сумма 2|S| членов с разностью ±1, начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1)
Решение
Пусть взято n ≥ 3 подряд идущих членов, первый из них равен a, разность равна d ≠ 0. Тогда
S = na + d·n(n − 1)/2 = (n/2)·(2a + d(n − 1)).
а) 20 = сумма набора 2, 4, 6, 8.
б) Если n нечётно, то S = n·(a + d(n − 1)/2) делится на n; если n чётно, то S = (n/2)·(2a + d(n − 1)) делится на n/2. В обоих случаях либо S = 0, либо |S| не меньше n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2. Значит S = 1 невозможно.
в) Итак, значения 1 и −1 недостижимы. Все остальные целые достижимы: 0 = (−d) + 0 + d; если |S| ≥ 2, возьмём n = 2|S| членов с разностью 1 (при S > 0) или −1 (при S < 0), начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1): сумма как раз равна S.
Ответ: все целые числа, кроме 1 и −1.

Пример 2

Целое число S является суммой не менее трёх последовательных членов непостоянной арифметической прогрессии, состоящей из целых чисел.

а) Может ли S равняться 22?
б) Может ли S равняться 1?
в) Найдите все значения, которые может принимать S.
Показать ответ
а) да, например 4, 5, 6, 7 б) нет: сумма n подряд идущих членов равна (n/2)·(2a + d(n − 1)), поэтому при нечётном n она делится на n, а при чётном — на n/2. Значит либо S = 0, либо |S| ≥ n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2, а 1 этому не удовлетворяет в) все целые числа, кроме 1 и −1; например 0 = (−1) + 0 + 1, а любое S с |S| ≥ 2 — сумма 2|S| членов с разностью ±1, начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1)
Решение
Пусть взято n ≥ 3 подряд идущих членов, первый из них равен a, разность равна d ≠ 0. Тогда
S = na + d·n(n − 1)/2 = (n/2)·(2a + d(n − 1)).
а) 22 = сумма набора 4, 5, 6, 7.
б) Если n нечётно, то S = n·(a + d(n − 1)/2) делится на n; если n чётно, то S = (n/2)·(2a + d(n − 1)) делится на n/2. В обоих случаях либо S = 0, либо |S| не меньше n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2. Значит S = 1 невозможно.
в) Итак, значения 1 и −1 недостижимы. Все остальные целые достижимы: 0 = (−d) + 0 + d; если |S| ≥ 2, возьмём n = 2|S| членов с разностью 1 (при S > 0) или −1 (при S < 0), начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1): сумма как раз равна S.
Ответ: все целые числа, кроме 1 и −1.

Пример 3

Целое число S является суммой не менее трёх последовательных членов непостоянной арифметической прогрессии, состоящей из целых чисел.

а) Может ли S равняться 8?
б) Может ли S равняться −1?
в) Найдите все значения, которые может принимать S.
Показать ответ
а) да, например -1, 1, 3, 5 б) нет: сумма n подряд идущих членов равна (n/2)·(2a + d(n − 1)), поэтому при нечётном n она делится на n, а при чётном — на n/2. Значит либо S = 0, либо |S| ≥ n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2, а −1 этому не удовлетворяет в) все целые числа, кроме 1 и −1; например 0 = (−1) + 0 + 1, а любое S с |S| ≥ 2 — сумма 2|S| членов с разностью ±1, начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1)
Решение
Пусть взято n ≥ 3 подряд идущих членов, первый из них равен a, разность равна d ≠ 0. Тогда
S = na + d·n(n − 1)/2 = (n/2)·(2a + d(n − 1)).
а) 8 = сумма набора -1, 1, 3, 5.
б) Если n нечётно, то S = n·(a + d(n − 1)/2) делится на n; если n чётно, то S = (n/2)·(2a + d(n − 1)) делится на n/2. В обоих случаях либо S = 0, либо |S| не меньше n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2. Значит S = −1 невозможно.
в) Итак, значения 1 и −1 недостижимы. Все остальные целые достижимы: 0 = (−d) + 0 + d; если |S| ≥ 2, возьмём n = 2|S| членов с разностью 1 (при S > 0) или −1 (при S < 0), начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1): сумма как раз равна S.
Ответ: все целые числа, кроме 1 и −1.

Пример 4

Целое число S является суммой не менее трёх последовательных членов непостоянной арифметической прогрессии, состоящей из целых чисел.

а) Может ли S равняться 26?
б) Может ли S равняться −1?
в) Найдите все значения, которые может принимать S.
Показать ответ
а) да, например 5, 6, 7, 8 б) нет: сумма n подряд идущих членов равна (n/2)·(2a + d(n − 1)), поэтому при нечётном n она делится на n, а при чётном — на n/2. Значит либо S = 0, либо |S| ≥ n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2, а −1 этому не удовлетворяет в) все целые числа, кроме 1 и −1; например 0 = (−1) + 0 + 1, а любое S с |S| ≥ 2 — сумма 2|S| членов с разностью ±1, начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1)
Решение
Пусть взято n ≥ 3 подряд идущих членов, первый из них равен a, разность равна d ≠ 0. Тогда
S = na + d·n(n − 1)/2 = (n/2)·(2a + d(n − 1)).
а) 26 = сумма набора 5, 6, 7, 8.
б) Если n нечётно, то S = n·(a + d(n − 1)/2) делится на n; если n чётно, то S = (n/2)·(2a + d(n − 1)) делится на n/2. В обоих случаях либо S = 0, либо |S| не меньше n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2. Значит S = −1 невозможно.
в) Итак, значения 1 и −1 недостижимы. Все остальные целые достижимы: 0 = (−d) + 0 + d; если |S| ≥ 2, возьмём n = 2|S| членов с разностью 1 (при S > 0) или −1 (при S < 0), начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1): сумма как раз равна S.
Ответ: все целые числа, кроме 1 и −1.

Пример 5

Целое число S является суммой не менее трёх последовательных членов непостоянной арифметической прогрессии, состоящей из целых чисел.

а) Может ли S равняться 14?
б) Может ли S равняться 1?
в) Найдите все значения, которые может принимать S.
Показать ответ
а) да, например 2, 3, 4, 5 б) нет: сумма n подряд идущих членов равна (n/2)·(2a + d(n − 1)), поэтому при нечётном n она делится на n, а при чётном — на n/2. Значит либо S = 0, либо |S| ≥ n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2, а 1 этому не удовлетворяет в) все целые числа, кроме 1 и −1; например 0 = (−1) + 0 + 1, а любое S с |S| ≥ 2 — сумма 2|S| членов с разностью ±1, начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1)
Решение
Пусть взято n ≥ 3 подряд идущих членов, первый из них равен a, разность равна d ≠ 0. Тогда
S = na + d·n(n − 1)/2 = (n/2)·(2a + d(n − 1)).
а) 14 = сумма набора 2, 3, 4, 5.
б) Если n нечётно, то S = n·(a + d(n − 1)/2) делится на n; если n чётно, то S = (n/2)·(2a + d(n − 1)) делится на n/2. В обоих случаях либо S = 0, либо |S| не меньше n/2 ≥ 3/2, то есть |S| ≥ 2. Значит S = 1 невозможно.
в) Итак, значения 1 и −1 недостижимы. Все остальные целые достижимы: 0 = (−d) + 0 + d; если |S| ≥ 2, возьмём n = 2|S| членов с разностью 1 (при S > 0) или −1 (при S < 0), начиная с 1 − |S| (соответственно |S| − 1): сумма как раз равна S.
Ответ: все целые числа, кроме 1 и −1.

Другие темы задания №20

Нужен репетитор по математике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по математике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по профильной математике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.