Sucesiones Geométricas

Transcripción

Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Objetivos
Sucesiones Geométricas
Carlos A. Rivera-Morales
Precálculo 2
Rivera-Morales, Carlos A.
Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Objetivos
Tabla de Contenido
Objetivos
1
Sucesiones Geométricas
Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Rivera-Morales, Carlos A.
Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Objetivos
Objetivos:
Discutiremos:
definición de sucesión o progresión geométrica
Rivera-Morales, Carlos A.
Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Objetivos
Objetivos:
Discutiremos:
definición de sucesión o progresión geométrica
sumas parciales de sucesiones geométricas
Rivera-Morales, Carlos A.
Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Objetivos
Objetivos:
Discutiremos:
definición de sucesión o progresión geométrica
sumas parciales de sucesiones geométricas
series geométricas
Rivera-Morales, Carlos A.
Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Objetivos
Objetivos:
Discutiremos:
definición de sucesión o progresión geométrica
sumas parciales de sucesiones geométricas
series geométricas
ejercicios y aplicaciones
Rivera-Morales, Carlos A.
Sucesiones Geométricas
Contenido
Sucesiones Geométricas
Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sucesiones Geométricas
Sucesión Geométricas:
Definición: Una sucesión o progresión geométrica es una
sucesión de la forma
a1 , a1 r, a1 r2 , a1 r3 , a1 r4 , ..., r 6= 0
El número a1 es el primer término y r es la razón común o
razón constante de la sucesión. El n-ésimo término
está dado por
an = a1 rn−1
Rivera-Morales, Carlos A.
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Contenido
Sucesiones Geométricas
Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sucesiones Geométricas
Sucesión Geométricas:
Definición: Una sucesión o progresión geométrica es una
sucesión de la forma
a1 , a1 r, a1 r2 , a1 r3 , a1 r4 , ..., r 6= 0
El número a1 es el primer término y r es la razón común o
razón constante de la sucesión. El n-ésimo término
está dado por
an = a1 rn−1
Rivera-Morales, Carlos A.
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Contenido
Sucesiones Geométricas
Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sucesiones Geométricas
Ejemplos:
1
Si a1 = 3 y 2 = 2, entonces se tiene la sucesión aritmética
3, 3 × 2, 3 × 4, 3 × 8, ..., o bien,
3, 6, 12, 24, ...
La razón entre cualquiera dos términos de esta sucesión es
r = 2. El n-ésimo término es an = 3 × 2n−1 .
2
Considere la sucesión geométrica
8, 4, 2 , 1 , 21 , 14 ,....
En este caso la razón común es r = 21 . El n-ésimo término
es an = 8 × ( 12 )n−1 .
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sucesiones Geométricas
Ejercicios:
1 Determine el décimo término de la progresión geométrica
4,8,16,... .
2 En una progresión geométrica a = 1458 y r = 3.
6
Determine a1 y a4 .
3 ¿Qué termino de la sucesión geométrica 2, 6, 18, ... es
118098?
4 El tercer término de una sucesión geométrica es 10 y el
sexto es 80. Determine su razón común.
5 En una progresión geométrica a , a , a , ..., a , ... se tiene:
1 2 3
n
a1 + a2 + a3 = 7
a4 + a5 + a6 = 56
Determine a1 + a4 .
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciale de Sucesiones Geométricas
Si queremos sumar los primeros n términos de una sucesión
geométrica escribimos la suma Sn y después multiplicamos por
la razón común.
Sn = a1 + a1 r + a1 r2 + a1 r3 + ... + a1 rn−2 + a1 rn−1 .
rSn = a1 r + a1 r2 + a1 r3 + a1 r4 + ... + a1 rn−1 + a1 rn .
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciale de Sucesiones Geométricas
Si queremos sumar los primeros n términos de una sucesión
geométrica escribimos la suma Sn y después multiplicamos por
la razón común.
Sn = a1 + a1 r + a1 r2 + a1 r3 + ... + a1 rn−2 + a1 rn−1 .
rSn = a1 r + a1 r2 + a1 r3 + a1 r4 + ... + a1 rn−1 + a1 rn .
Ahora, hallamos la diferencia Sn − rSn .
Sn − rSn = a1 − a1 rn
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciale de Sucesiones Geométricas
Si queremos sumar los primeros n términos de una sucesión
geométrica escribimos la suma Sn y después multiplicamos por
la razón común.
Sn = a1 + a1 r + a1 r2 + a1 r3 + ... + a1 rn−2 + a1 rn−1 .
rSn = a1 r + a1 r2 + a1 r3 + a1 r4 + ... + a1 rn−1 + a1 rn .
Ahora, hallamos la diferencia Sn − rSn .
Sn − rSn = a1 − a1 rn
Sn (1 − r) = a1 (1 − rn )
Rivera-Morales, Carlos A.
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Contenido
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciale de Sucesiones Geométricas
Si queremos sumar los primeros n términos de una sucesión
geométrica escribimos la suma Sn y después multiplicamos por
la razón común.
Sn = a1 + a1 r + a1 r2 + a1 r3 + ... + a1 rn−2 + a1 rn−1 .
rSn = a1 r + a1 r2 + a1 r3 + a1 r4 + ... + a1 rn−1 + a1 rn .
Ahora, hallamos la diferencia Sn − rSn .
Sn − rSn = a1 − a1 rn
Sn (1 − r) = a1 (1 − rn )
Por lo tanto
Sn =
a1 (1−rn )
1−r ,
siempre que r 6= 1
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Sumas Parciales de una Sucesión Geométrica (r 6= 1):
En el caso de la sucesión geométrica an = a1 rn−1 está dada por:
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Sumas Parciales de una Sucesión Geométrica (r 6= 1):
En el caso de la sucesión geométrica an = a1 rn−1 está dada por:
Sn =
a1 (1−rn )
1−r , r
Rivera-Morales, Carlos A.
6= 1
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Sumas Parciales de una Sucesión Geométrica (r 6= 1):
En el caso de la sucesión geométrica an = a1 rn−1 está dada por:
Sn =
a1 (1−rn )
1−r , r
6= 1
Notas:
1
La fórmula anterior también se puede expresar de la forma
Sn =
2
a1 (rn −1)
r−1
Si r = 1, entonces Sn = na1 .
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
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Ejercicios Sumas Parciales:
1
2
3
Calcule la suma de los seis primeros términos de una
progresión geométrica en la que a1 = 4 y r = 3.
P
1 k
Calcule la suma 10
i=0 3( 2 ) .
Se hace un depósito de $50 el primer dı́a de cada mes en
una cuenta de ahorros que paga 6 % de interés compuesto
mensualmente. ¿Cuál es el monto al término de 2 años?
(Nota: Este tipo de plan de ahorros se denomina
anualidad creciente.)
Rivera-Morales, Carlos A.
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Definición
Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
Series Geométricas
Definición: La suma de los términos de una sucesión
geométrica infinita se denomina serie geométrica infinita o,
simplemente, serie geométrica.
Nota: La fórmula para la n − ésima suma parcial, Sn de una
sucesión geométrica finita, dependiento del valor de r, se puede
generalizar para obtener una fórmula para la suma S de una
serie geométrica infinita. Especı́ficamente, si la razón común r
tiene la propiedad |r| < 1 se puede demostrar que rn tiende a
cero si n aumenta sin lı́mite. Como consecuencia,
n
1−0
a1 ( 1−r
1−r ) −→ a1 ( 1−r ), si n−→ +∞
Rivera-Morales, Carlos A.
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Series Geométricas
Series Geométricas
Suma de una Serie Geométrica infinita:
Si |r| < 1, la serie geométrica infinita
a1 + a1 r + a1 r2 + a1 r3 + ...
tiene por suma
S=
P∞
i=0 a1 r
i
=
a1
1−r
Nota: Si |r| ≥ 1, la serie no tiene suma.
Rivera-Morales, Carlos A.
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Sumas Parciales de Sucesiones Geométricas
Series Geométricas
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Ejercicios: Determine cada suma:
P∞
n−1
1
n=0 4(0.6)
2
3 + 0.3 + 0.03 + 0.003 + ...
3
1−
1
2
+
1
4
−
1
8
+ ...
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