Математика Прогресії Складність: Середньо

Арифметична прогресія – формули і завдання НМТ

Коротко

Арифметична прогресія – це послідовність, у якій кожен член, починаючи з другого, дорівнює попередньому, до якого додали одне й те саме число \(d\). Це число називають різницею прогресії: \(d = a_{n+1} – a_n\).

Тема входить до розділу «Числові послідовності»: програма НМТ прямо вимагає знати означення арифметичної прогресії, формулу \(n\)-го члена і формулу суми \(n\) перших членів, а також розвʼязувати задачі на прогресії. Ця тема входить до програми НМТ, і завдання на неї бувають у тесті.

📝 Розбір реальних завдань НМТ

Приклад 1 НМТ 2024 (18.05.2024), № 13

В арифметичній прогресії \((a_n)\) перший член \(a_1 = 18{,}5\), різниця \(d = -2{,}5\). Скільки всього додатних членів має ця прогресія?
А) \(6\)   Б) \(7\)   В) \(8\)   Г) \(9\)   Д) \(10\)

💭 Спробуйте розв'язати самостійно, потім відкрийте розв'язання для перевірки
Приклад 2 НМТ 2025 (13.06.2025), № 13

Знайдіть суму перших десяти членів арифметичної прогресії \(2;\ 1{,}4;\ 0{,}8;\ \ldots\)
А) \(-3{,}6\)   Б) \(-7\)   В) \(-11\)   Г) \(-10\)   Д) \(47\)

💭 Спробуйте розв'язати самостійно, потім відкрийте розв'язання для перевірки
Приклад 3 НМТ 2026 (10.06.2026), № 10

В арифметичній прогресії \((a_n)\) справджується рівність \(a_5 – a_3 = 4{,}8\). Тоді \(a_6 – a_3 =\)
А) \(7{,}2\)   Б) \(5{,}4\)   В) \(6{,}4\)   Г) \(9{,}6\)   Д) \(8{,}4\)

💭 Спробуйте розв'язати самостійно, потім відкрийте розв'язання для перевірки
Приклад 4 НМТ 2025 (18.06.2025), № 13

У арифметичній прогресії \((a_n)\) відомо, що \(a_6 – a_1 = -30\). Знайдіть значення виразу \(a_1 – a_3\).
А) \(-12\)   Б) \(6\)   В) \(-6\)   Г) \(30\)   Д) \(12\)

💭 Спробуйте розв'язати самостійно, потім відкрийте розв'язання для перевірки
Приклад 5 НМТ 2026 (05.06.2026), № 10

В арифметичній прогресії \((a_n)\): \(a_1 + a_2 = 11{,}2\), \(a_1 + a_4 = 8{,}8\). Визначте різницю \(d\) цієї прогресії.
А) \(d = -1{,}2\)   Б) \(d = 2{,}2\)   В) \(d = 1{,}2\)   Г) \(d = -1{,}7\)   Д) \(d = -0{,}6\)

💭 Спробуйте розв'язати самостійно, потім відкрийте розв'язання для перевірки

⚠️ Типові помилки учнів

✗
«У формулі \(n\)-го члена різницю множать на \(n\)»

Неправильно. Формула має вигляд \(a_n = a_1 + (n-1)d\): множник саме \(n-1\), бо до першого члена різницю ще не додавали.

✗
«Послідовність \(0;\ 1;\ 5;\ 10\) - арифметична прогресія, бо числа зростають»

Неправильно. Зростання замало: крок має бути однаковий. Тут кроки \(1\), \(4\) і \(5\), тому прогресії немає.

✗
«Якщо всі члени однакові, це не прогресія»

Неправильно. Послідовність \(4;\ 4;\ 4;\ 4\) є арифметичною прогресією з різницею \(d = 0\).

✗
«Щоб знайти суму, треба обовʼязково знати останній член»

Неправильно. Якщо \(a_n\) невідомий, його спочатку рахують за формулою \(n\)-го члена, а потім підставляють у \(S_n = \dfrac{a_1 + a_n}{2}\cdot n\).

✗
«Різниця \(a_6 - a_1\) дорівнює \(6d\)»

Неправильно. Між першим і шостим членами пʼять кроків, тому \(a_6 – a_1 = 5d\). Кількість кроків завжди дорівнює різниці номерів.

💡 З практики Анастасії

На цій темі легко втратити бали не через формули, а через номери. Порахуйте окремо, скільки кроків між заданими членами: між третім і шостим їх три, між першим і шостим пʼять. Запишіть це число на чернетці ще до підстановки, і пастки з номерами вже не спрацюють. Друга звичка, яку варто виробити: після обчислення перечитайте, що саме питали в умові. Часто відповідь уже знайдена, але питали не про член прогресії, а про її суму. Якщо хочете розібрати ці пастки з викладачем, подивіться курс підготовки до НМТ з математики.

📖 Міні-теорія

Коментар викладачки. Обидві головні формули є в довідкових матеріалах, які видають на тесті, тому вивчати їх напамʼять не обовʼязково. А от розуміти, що означає кожна літера, доведеться: у довіднику написано \(a_n = a_1 + (n-1)d\), і ви маєте самі побачити, що \(n\) – це номер потрібного члена, а \(d\) – крок, на який змінюється кожен наступний елемент.

Різницю знаходять відніманням: від будь-якого члена, починаючи з другого, віднімають попередній. Наприклад, у прогресії \(2;\ 5;\ 8;\ 11\) маємо \(d = 5 – 2 = 3\), і послідовність зростає. У прогресії \(-5;\ -4;\ -3;\ -2\) різниця теж додатна, \(d = 1\). А в послідовності \(4;\ 4;\ 4;\ 4\) різниця дорівнює нулю, і це теж арифметична прогресія.

Послідовності \(0;\ 1;\ 5;\ 10\) чи \(0;\ 1;\ 0;\ 2\) прогресіями не є: там крок щоразу різний. Це і є головна перевірка: якщо між сусідніми членами скрізь однакова відстань, перед вами арифметична прогресія, якщо ні – ні.

Якщо відомі не сусідні члени, а віддалені, різницю дістають із формули \(n\)-го члена. Наприклад, у прогресії з \(a_1 = 8\) і \(a_{11} = 33\) маємо \(33 = 8 + 10d\), звідки \(10d = 25\) і \(d = 2{,}5\).

Будь-який член знаходять за формулою \(a_n = a_1 + (n-1)d\): до першого члена додають різницю стільки разів, скільки кроків треба зробити. Кроків завжди на один менше, ніж номер, бо до першого члена ще нічого не додавали.

Порядок дій простий:

  1. Випишіть коротку умову: що дано (\(a_1\), \(d\), номер) і що знайти.
  2. Підставте відомі величини у формулу \(a_n = a_1 + (n-1)d\).
  3. Порахуйте \(n-1\) окремо, щоб не помилитися в номері.
  4. Розвʼяжіть отримане лінійне рівняння відносно невідомої величини.

Приклад: знайти \(a_7\), якщо \(a_1 = 3\), \(d = -8\). Підставляємо: \(a_7 = 3 + (7-1)\cdot(-8) = 3 – 48 = -45\).

Коментар викладачки. Формула працює в обидва боки. Якщо в умові дано \(d\) і якийсь далекий член, а знайти треба перший, ви записуєте ту саму формулу і розвʼязуєте рівняння відносно \(a_1\). Наприклад, з \(a_2 = 8\) і \(d = -5\) виходить \(8 = a_1 – 5\), тобто \(a_1 = 13\). Нічого нового вчити не треба. Це те саме завданнячко, лише невідоме стоїть в іншому місці.

Суму рахують за формулою \(S_n = \dfrac{a_1 + a_n}{2}\cdot n\): додають перший і останній члени, ділять навпіл і множать на кількість членів.

Ідея цієї формули відома з історії про Карла Гаусса. Учитель попросив школярів знайти суму ста перших натуральних чисел, і Гаусс помітив, що суми \(1+100\), \(2+99\), \(3+98\) однакові й дорівнюють \(101\), а таких пар рівно \(50\). Тому \(1+2+3+\ldots+100 = 101\cdot 50 = 5050\).

Якщо останній член невідомий, спочатку знаходять його за формулою \(n\)-го члена, а потім підставляють у формулу суми. Наприклад, щоб знайти \(S_{18}\) прогресії з \(c_1 = 17\) і \(d = -2\), спершу рахуємо \(c_{18} = 17 + 17\cdot(-2) = -17\), а далі \(S_{18} = \dfrac{17 + (-17)}{2}\cdot 18 = 0\).

Кількість членів шукають через нерівність із формулою \(n\)-го члена. Типове формулювання НМТ: скільки в прогресії додатних членів або з якого номера члени стають відʼємними.

Записуєте \(a_n = a_1 + (n-1)d\), ставите потрібну умову (наприклад \(a_n \gt 0\)) і розвʼязуєте нерівність відносно \(n\). Оскільки \(n\) – натуральне число, відповіддю буде найбільше ціле, яке в цю нерівність вкладається.

Хочете план підготовки з математики під ваш рівень? Залиште імʼя і телефон, і ми передзвонимо.

🗝 Шпаргалка по темі «Прогресії»
Ключові формули та правила, які виручать на НМТ
Головні правила
  • Різниця прогресії: \(d = a_{n+1} – a_n\), тобто від наступного члена віднімаємо попередній.
  • Формула \(n\)-го члена: \(a_n = a_1 + (n-1)d\).
  • Сума \(n\) перших членів: \(S_n = \dfrac{a_1 + a_n}{2}\cdot n\).
  • Характеристична властивість: \(a_n = \dfrac{a_{n-1} + a_{n+1}}{2}\), тобто кожен член є середнім арифметичним двох своїх сусідів.
  • Різниця через два будь-які члени: з формули \(n\)-го члена випливає \(a_k – a_m = (k-m)d\), звідки \(d = \dfrac{a_k – a_m}{k-m}\).

❓ Часті запитання

Чи можна користуватися формулами прогресії на НМТ?

Так, формулу \(n\)-го члена і формулу суми беруть із довідкових матеріалів, які видають разом із тестом. Але підставляти в них дані та розвʼязувати рівняння доводиться самостійно.

Що вимагає програма НМТ з теми «Числові послідовності»?

Знати означення арифметичної та геометричної прогресій, формули \(n\)-го члена обох прогресій, формули суми \(n\) перших членів і вміти розвʼязувати задачі на прогресії.

Чи може різниця арифметичної прогресії бути відʼємною?

Так. За відʼємної різниці прогресія спадає: наприклад, у прогресії з \(a_1 = 18{,}5\) і \(d = -2{,}5\) члени поступово зменшуються і з деякого номера стають відʼємними.

Як швидко знайти різницю, якщо дано два віддалені члени?

Поділіть різницю самих членів на різницю їхніх номерів: \(d = \dfrac{a_k – a_m}{k-m}\). Наприклад, з \(a_5 – a_3 = 4{,}8\) виходить \(2d = 4{,}8\), тобто \(d = 2{,}4\).

Що таке характеристична властивість арифметичної прогресії?

Кожен член прогресії дорівнює середньому арифметичному сусідніх: \(a_n = \dfrac{a_{n-1} + a_{n+1}}{2}\). Саме через цю властивість давні греки повʼязували прогресію з арифметичною пропорцією, звідки й пішла назва.

Чим арифметична прогресія відрізняється від геометричної?

В арифметичній кожен наступний член дістають додаванням одного й того самого числа \(d\), а в геометричній – множенням на одне й те саме число \(q\), яке називають знаменником. Члени геометричної прогресії відмінні від нуля, тому й \(q \ne 0\).

Готуєтеся до НМТ з математики?
Запишіться на безкоштовну онлайн-діагностику з викладачем KEVIN — визначимо ваш рівень і складемо план підготовки.
Отримати план підготовки
Без спаму. Відповімо протягом 2 годин.

Знайшли помилку або неточність? Напишіть нам: annakotsur@shkolakevin.com.ua — виправимо.