Вопрос:

16. Выяснить, является ли геометрическая прогрессия бесконечно убывающей, если: 1) \(b_1=40\), \(b_2=-20\); 2) \(b_7=12\), \(b_{11}=\frac34\); 3) \(b_7=-30\), \(b_6=15\); 4) \(b_5=9\), \(b_{10}=-\frac1{27}\).

Ответ:

Для бесконечно убывающей геометрической прогрессии необходимо, чтобы члены были положительными и \(0<q<1\).

  1. \[q=\frac{b_2}{b_1}=\frac{-20}{40}=-\frac12.\] Знаменатель отрицательный, поэтому прогрессия чередуется и бесконечно убывающей не является.
  2. \[b_{11}=b_7q^4,\qquad \frac34=12q^4,\qquad q^4=\frac1{16}.\] Поэтому \(q=\frac12\) или \(q=-\frac12\). При \(q=\frac12\) прогрессия бесконечно убывающая, а при \(q=-\frac12\) она чередуется и не является убывающей. По данным условия однозначный выбор знака невозможен.
  3. \[b_6=b_7q^{-1},\qquad q=\frac{b_7}{b_6}=\frac{-30}{15}=-2.\] Так как \(|q|>1\) и знаменатель отрицательный, прогрессия не является бесконечно убывающей.
  4. \[b_{10}=b_5q^5,\qquad -\frac1{27}=9q^5,\qquad q^5=-\frac1{243}=-\frac1{3^5}.\] Следовательно, \(q=-\frac13\). Знаменатель отрицательный, поэтому прогрессия чередуется и не является бесконечно убывающей.

Ответ: 1) нет; 2) при \(q=\frac12\) — да, при \(q=-\frac12\) — нет; 3) нет; 4) нет.