SEQUÊNCIAS E PROGRESSÕES Define-se como uma sequência númerica toda e qualquer disposição finita ou infinita de números, podendo ou não apresentar uma lei de formação. I. Progressões Aritméticas (P.A.) Chama-se Progressão Aritmética (P.A.) toda sequência de números na qual cada termo, a partir do segundo, é a soma do anterior com uma constante denominada razão (r) da P.A. P.A. a1, a2, a3, ............, an-1, an Exemplos: a) 1, 3, 5, 7, 9, ..................... onde: a1 = 1 e r = 2 b) 0, -2, -4, -6, -8, ................ onde: a1 = 0 e r = -2 c) 5, 5, 5, 5, 5, 5, .................. onde: a1 = 5 e r = 0 d) 4, 11 , 10 , 3, 8 , ......... onde: a1 = 4 e r 1 3 3 3 3 1. Classificação As progressões aritméticas podem ser classificadas em três categorias: a) Crescentes: são as P.A. em que r > 0. b) Constantes: são as P.A. em que r = 0. c) Decrescentes: são as P.A. em que r < 0. 2. Termo Geral Em uma P.A. genérica: a1, a2, a3, a4, ............ an-1, an , pela definição, temos: a 2 = a1 + r a3 = a2 + r = a1 + r + r a3 = a1 + 2.r a4 = a3 + r = a1 + 2.r + r an = an-1 + r = a1 + (n-2).r + r a4 = a1 + 3.r 3. Notações Especiais Quando procuramos obter uma P.A. com 3 ou 4 ou 5 termos é bastante prática a notação seguinte: a) para 3 termos: (x - r, x, x + r) b) para 4 termos: (x - 3y, x - y, x + y, x + 3y) em que r = 2y c) para 5 termos: (x - 2r, x - r, x, x + r, x + 2r) 4. Interpolação Aritmética Interpolar, inserir ou intercalar k meios aritméticos entre os números a e b significa obter uma P.A. tal que: a1 = a; an = b e n = k + 2 5. Propriedades Importantes a) Em toda P.A. finita a soma de dois termos equidistantes dos extremos é igual à soma dos extremos. Por exemplo: seja a P.A.: -4, -1, 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26 onde n = 10, temos; a1 + a10 = a2 + a9 = a3 + a8 = a4 + a7 = a5 + a6 = 22 b) Dados três termos consecutivos quaisquer de uma P.A. é válida a relação: ap-1 + ap+1 = 2.ap 6. Soma dos Termos Vamos estabelecer uma expressão que nos permita calcular a soma de todos os termos de uma P.A., conforme abaixo: Sn = a1 + a2 + a3 + a4 + .............. + an-3 + an-2 + an-1 + an Sn = (a1 + an) + (a2 + an-1) + (a3 + an-2) + (a4 + an-3) + ............ Considerando a primeira propriedade importante temos: (a1 + an) = (a2 + an-1) = (a3 + an-2) = (a4 + an-3) = ............ como estamos agrupando n pares, todos de mesmo valor, assim: 2 II. Progressões Geométricas (P.G.) Chama-se Progressão Geométrica (P.G.) toda sequência de números na qual cada termo, a partir do segundo, é o produto do anterior com uma constante denominada razão (q) da P.G. P.G. a1, a2, a3, ............, an-1, an Exemplos: a) 1, 3, 9, 27, 81, ..................... onde: a1 = 1 e q = 3 b) 5, 5, 5, 5, 5, 5, .................. onde: a1 = 5 e q = 1 c) 2, 1, 1 , 1 , 1 , ................ onde: a1 = 2 e q = 1 2 4 8 2 d) 4, 11 , 10 , 3, 8 , ......... onde: a1 = 4 e q 1 3 3 3 3 e) 3, 0, 0, 0, 0, ........... onde: a1 = 3 e q = 0 1. Classificação As progressões geométricas podem ser classificadas em cinco categorias: a) Crescentes: são as P.G. em que q > 1, se a1 > 0 ou 0 < q < 1, se a1 < 0. b) Constantes: são as P.G. em que q = 1. c) Decrescentes: são as P.G. em que q > 1, se a1 < 0 ou 0 < q < 1, se a1 > 0. d) Alternantes: são as P.G. em que q < 0. e) Estacionárias: são as P.G. em que q = 0. 2. Termo Geral Em uma P.G. genérica: a1, a2, a3, a4, ............ an-1, an , pela definição, temos: a2 = a1.q a3 = a2.q = a1.q.q a3 = a1.q2 a4 = a3.q = a1.q2.q a4 = a1.q3 an = an-1.q = a1.qn-2.q 3. Notações Especiais Quando procuramos obter uma P.G. com 3 ou 4 ou 5 termos é bastante prática a notação seguinte: a) para 3 termos: qx , x , x.q b) para 4 termos: x3 , yx , x.y , x.y 3 y em que q = y2 c) para 5 termos: x2 , qx , x , x.q, x.q2 q 4. Interpolação Aritmética Interpolar, inserir ou intercalar k meios geométricos entre os números a e b significa obter uma P.G. tal que: a1 = a; an = b e n = k + 2 5. Propriedades Importantes a) Em toda P.G. finita o produto de dois termos equidistantes dos extremos é igual ao produto dos extremos. Por exemplo: seja a P.G.: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 onde n = 10, temos; a1 . a10 = a2 . a9 = a3 . a8 = a4 . a7 = a5 . a6 = 512 b) Dados três termos consecutivos quaisquer de uma P.G. é válida a relação: ap-1 . ap+1 = ap2 6. Soma dos Termos Vamos estabelecer uma expressão que nos permita calcular a soma de todos os termos de uma P.A., conforme abaixo: Sn = a1 + a2 + a3 + .............. + an-1 + an ① multipliquemos todos os termos da igualdade acima pela razão q: q.Sn = a1.q + a2.q + a3.q + .............. + an-1.q + an.q ② Fazendo ② - ①, vem: q.Sn - Sn = an.q - a1 (q - 1). Sn = a1.(qn - 1) (q - 1).Sn = a1.qn-1.q - a1 6. P.G. Infinita Consideremos uma P.G. com infinitos termos: a1, a2, a3, ................. an-1, an, an+1, ........... se a razão q desta P.G. for tal que -1 < q < 1, os termos estão decrescendo, cada vez mais aproximando-se de zero, desta forma, na expressão de Sn acima, qn tende a zero, e a expressão se torna: