Вопрос:

15. Доказать, что геометрическая прогрессия является бесконечно убывающей: 1) \(1,\frac15,\frac1{25},\ldots\); 2) \(\frac13,\frac19,\frac1{27},\ldots\); 3) \(-27,-9,-3,\ldots\); 4) \(-64,-32,-16,\ldots\).

Ответ:

Геометрическая прогрессия является бесконечно убывающей, если её члены положительны и знаменатель удовлетворяет условию \(0<q<1\).

  1. \[q=\frac{1/5}{1}=\frac15,\qquad 0<\frac15<1.\] Поэтому прогрессия бесконечно убывает.
  2. \[q=\frac{1/9}{1/3}=\frac13,\qquad 0<\frac13<1.\] Поэтому прогрессия бесконечно убывает.
  3. \[q=\frac{-9}{-27}=\frac13.\] Хотя \(0<q<1\), члены прогрессии отрицательны и увеличиваются: \(-27<-9<-3\). Поэтому в обычном смысле прогрессия не является убывающей; убывают только модули её членов.
  4. \[q=\frac{-32}{-64}=\frac12.\] Члены также увеличиваются: \(-64<-32<-16\). Поэтому в обычном смысле прогрессия не является убывающей; убывают только модули её членов.

Ответ: 1) и 2) — бесконечно убывающие; 3) и 4) — нет в обычном смысле, хотя модули их членов убывают.