Какова сумма площадей бесконечной последовательности квадратов, вписанных друг в друга, если начальный квадрат имеет сторону 1 и его середины сторон соединены отрезками для получения нового квадрата?
Алгебра 8 класс Геометрическая прогрессия
Для решения этой задачи нам нужно понять, как образуются новые квадраты и как вычисляется сумма их площадей.
1. Начнем с первого квадрата, у которого сторона равна 1. Площадь этого квадрата вычисляется по формуле:
2. Теперь рассмотрим, как образуется следующий квадрат. Новый квадрат вписывается в первый, и его стороны соединяются с серединами сторон первого квадрата. Это означает, что новый квадрат будет иметь стороны, которые равны половине диагонали первого квадрата.
3. Для нахождения длины стороны нового квадрата, воспользуемся формулой для диагонали квадрата:
Таким образом, для первого квадрата:
4. Поскольку новый квадрат вписывается в первый, его сторона будет равна половине диагонали:
5. Теперь вычислим площадь второго квадрата:
6. Этот процесс продолжается, и для каждого следующего квадрата площадь будет равна половине площади предыдущего квадрата. Таким образом, площади квадратов образуют геометрическую прогрессию:
7. В общем виде, площадь n-го квадрата можно выразить как:
8. Теперь найдем сумму площадей всех квадратов. Сумма бесконечной геометрической прогрессии вычисляется по формуле:
где a — первый член прогрессии, r — знаменатель прогрессии. В нашем случае:
9. Подставим значения в формулу:
Ответ: Сумма площадей бесконечной последовательности квадратов, вписанных друг в друга, равна 2.