MATEMÁTICA Sequências & Progressões – 1 • Professor Marcelo Gonzalez Badin Exercícios 1. Determine o quarto termo das sequências definidas por: a) an = n2 – 2n + 3 (n ∈ IN*) a4 = 11 b) a1 = 3 an+1 = an + 5n (nIN*) n = 1 a2 = a1 + 5⋅1 a2 = 3 + 5 = 8 n = 2 a3 = a2 + 5⋅2 a3 = 8 + 10 = 18 n = 3 a4 = a3 + 5⋅3 a4 = 18 + 15 a4 = 33 Progressão Aritmética (P.A.) Progressão aritmética é uma sequência na qual a diferença entre cada termo e o termo anterior é constante. Essa diferença constante é chamada razão da progressão e representada pela letra r. Exemplos: (3, 7, 11, 15, 19, ...) a1 = 3 (1, 2, 3, 4, 5, ...) a1 = 1 r=4 r=1 (2, 2, 2, 2, 2, ...) a1 = 2 (13, 10, 7, 4, 1, ...) a1 = 13 r=0 r=–3 r>0 PA crescente PA decrescente r < 0 PA constante r = 0 (– 15, – 13, – 11, – 9, ...) a1 = – 15 r=2 Progressão Aritmética (P.A.) PA (a, b, c) r=b–a r=c–b b–a=c–b b+b=a+c 2b = a + c Média aritmética Propriedade da média (3, 7, 11, 15, 19,...) O dobro do termo central é a+c b= a soma dos termos adjacentes 2 2. Determine x de modo que a sequência (x + 2, 3x, 2x + 7) seja uma P.A. a b c 2⋅(3x) = (x + 2) + (2x + 7) Obs.: Qual a razão da PA formada? 6x = 3x + 9 3x = 9 PA (5, 9, 13) x=3 r=4 PA de três termos ( a – r , a ,a + r ) Ao somar, “some” o r 3. A soma de três números em progressão aritmética é 15 e seu produto 80. Quais são esses números? Sejam os números em PA: a – r, a , a + r Soma = 15 Þ a – r + a + a + r = 15 3a = 15 Þ a = 5 Produto = 80 Þ (a – r)⋅a⋅(a + r) = 80 (5 – r)⋅5⋅(5 + r) = 80 (Divide por 5) (5 – r)(5 + r) = 16 Os números r = 3 Þ PA (2, 5, 8) 52 – r2 = 16 são 2, 5 e 8 r2 = 9 r = – 3 Þ PA (8, 5, 2) Progressão Aritmética (P.A.) Termo Geral PA (a1, a2, a3, a4, ...) = a1 + (n – 1)r a n razão = r a2 = a1 + r a3 = a2 + r a3 = a1 + r + r a3 = a1 + 2r Todo termo pode ser escrito em função do primeiro termo e da razão a28 = a1 + 27r Deve ser automático: a56 = a1 + 55r a123 = a1 + 122r Para saber tudo de uma PA, basta conhecer a1 e r a4 = a3 + r a4 = a1 + 2r + r a4 = a1 + 3r a5 = a1 + 4r 4. Calcule o vigésimo primeiro termo da PA (– 5, – 2, ...) a21 = a1 + 20r a1 = – 5 a21 = – 5 + 20⋅3 r= 3 a21 = 55 a21 = ? 5. Determine a progressão aritmética onde a3 + a5 = 22 e a4 + a8 = 34 a3 + a5 = 22 ⇒ a1 + 2r + a1 + 4r = 22 (..., a3, a4, a5, ...) a4 + a8 = 34 ⇒ a1 + 3r + a1 + 7r = 34 2a = a + a 4 2a1 + 6r = 22 2a1 + 10r = 34 2a1 + 6⋅3 = 22 2a1 = 4 a1 = 2 4r = 12 r=3 Opções para apresentar a resposta: 1) A progressão aritmética é (2, 5, 8, 11, ...) 2) É uma progressão aritmética com a1 = 2 e r = 3 3) É uma progressão aritmética cujo termo geral é an = 3n – 1 Obs.: O termo geral de uma P.A. de razão não nula é sempre uma função do 1º grau 3 5 2a4 = 22 a4 = 11 a4 + a8 = 34 11 + a8 = 34 a8 = 23 an = a1 + (n – 1)r an = 2 + (n – 1)3 an = 2 + 3n – 3 an = 3n – 1 6. Inserindo 4 meios aritméticos entre 14 e 49, qual a razão da PA formada? 4 meios aritméticos 14 49 O número de termos n é 6: 2 nas pontas (14 e 49) e 4 no meio PA: an = a1 + (n – 1)r a1 = 14 49 = 14 + (6 – 1)r an = 49 5r = 35 n=6 r=7 r=? A razão da PA formada é 7 PA: (14, 21, 28, 35,42, 49) 7. Determine quantos múltiplos de 7 estão compreendidos entre 100 e 1000 Os múltiplos de 7 formam PA de razão 7 Neste caso, temos: PA: an = a1 + (n – 1)r r=7 a1 = 105 994 = 105 + (n – 1)⋅7 an = 994 (Divide por 7) 142 = 15 + (n – 1) n=? n = 128 Há 128 múltiplos de 7 compreendidos entre 100 e 1000 100 7 30 1 4 2 100 não é múltiplo de 7 mas 100 – 2 = 98 é Assim, a1 = 98 + 7 = 105 1000 7 30 14 2 20 6 1000 não é múltiplo de 7 mas 1000 – 6 = 994 é Variações do mesmo tema: Quantos múltiplos de 6 e 15 estão compreendidos entre 100 e 1000? Como MMC(6, 15) é 30, o problema equivale a determinar quantos múltiplos de 30 estão compreendidos entre 100 e 1000. Quantos múltiplos de 6 ou 15 estão compreendidos entre 100 e 1000? M6 É só fazer M6 + M15 – M30 Comecei uma leitura na página 158 e terminei na página 279. Quantas páginas eu li? a) 120 b) 121 c) 122 d) 123 e) 124 PA: r=1 a1 = 158 an = 279 n=? an = a1 + (n – 1)r 279 = 158 + (n – 1).1 M15 M30 n – 1 = 279 – 158 n = 279 – 158 + 1 n = 122 Li 122 páginas 8.(Vunesp-04) Num laboratório, foi feito um estudo sobre a evolução de uma população de vírus. Ao final de um minuto do início das observações, existia 1 elemento na população; ao final de dois minutos, existiam 5, e assim por diante. A seguinte sequência de figuras apresenta as populações do vírus (representado por um círculo) ao final de cada um dos quatro primeiros minutos. Supondo que se manteve constante o ritmo de desenvolvimento da população, o número de vírus no final de 1 hora era de: a) 241 b) 238 c) 237 d) 233 e) 232 Seja an o número de vírus no final do minuto n Como o ritmo é constante, temos uma PA com Das figuras: a1 = 1 e r = 4 a1 = 1 a2 = 5 O número de vírus no final de 1 hora é a60 a60 = 237 a3 = 9 a60 = a1 + 59r a4 = 13 a60 = 1 + 59.4 (Unicamp 2012) b) A sequência 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ... é conhecida como sequência de Fibonacci, cujo n-ésimo termo é definido recursivamente pela fórmula se n = 1 ou 2; 1, F(n) = F(n − 1) + F(n − 2), se n > 2. Podemos aproximar o número áureo, dividindo um termo da sequência de Fibonacci pelo termo anterior. Calcule o 10º e o 11º termos dessa sequência e use-os para obter uma aproximação com uma casa decimal para o número áureo. A sequência de Fibonacci é aquela em que cada termo, a partir do terceiro, é obtido somando-se os dois termos imediatamente anteriores a ele. Assim podemos escrever a sequência: Temos F(10) = 55 e F(11) = 89 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ... F(11) ≈ 1, 6 F(10) (Fuvest) Em uma PA de termos positivos, os três primeiros termos são: 2 = 22 (– 2) 1 – a, – a, 11 − a . O quarto termo desta P.A. é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 2⋅(– a) = 1 – a + 11 − a 11 − a 2 (– a – 1)2 = ( 11 − a ) –a–1= e) 6 PA (a, b, c) 2b = a + c (a + 1)2 = a2 + 2a + 1 (a – 1)2 = a2 – 2a + 1 (– a – 1)2 = [–(a + 1)]2 = (a + 1)2 a2 + 2a + 1 = 11 – a a = 2 (não convém) a2 + 3a – 10 = 0 a = – 5 PA ( 6, 5, 4, 3, ... S=–3 P = – 10 (Mack) As progressões aritméticas (5, 8, 11, ...) e (3, 7, 11, ...) têm 100 termos cada uma. O número de termos iguais nas duas progressões é: a) 15 (5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, ..., 302) razão = 3 5 + 99⋅3 = 302 b) 25 (3, 7, 11, 15, 19, 23, ..., 399) razão = 4 3 + 99⋅4 = 399 c) 1 d) 38 Os termos iguais formam uma progressão aritmética, com e) 42 a1 = 11 e r = MMC(3,4) = 12. Devemos ter an < 302 12n < 303 O maior n inteiro é 25 a1 + (n – 1)⋅r < 302 11 + (n – 1)⋅12 < 302 n < 25,25 Obs: O último termo igual é 11 + 12n – 12 < 302 11 + 24⋅12 = 299 Alguns alunos percebem que a cada 4 termos escritos nas progressões, sempre há um termo comum. Como elas tem 100 termos, o nº de termos iguais é 100 dividido por 4 = 25.