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UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA SEMILLERO DE MATEMÁTICAS NIVEL11 TALLER No 13 SUCESIONES Agustín Luis Cauchy Nació: 21 agosto de 1789 en París (Francia) Murió: 23 mayo de 1857 en Sceaux (Paris-Francia) Vida Laplace y Lagrange visitaban con frecuencia a la familia Cauchy. Lagrange tomó interés en la educación de Cauchy. En 1805 entró en la Escuela Politécnica de Paris. Cauchy nunca tuvo buenas relaciones con sus compañeros. Su fanatismo religioso (era católico) le llevó a ponerse del lado de los Jesuitas y en contra de la Academia de las Ciencias, e incluso llegó a influir en sus opiniones científicas. En 1830 se fue a Suiza, debido a la situación política en Francia. Fue requerido para que jurase lealtad al nuevo régimen (de Napoleón) y como no quiso hacerlo, perdió los puestos académicos que tenía. En 1831 viajó a Turín y dió clases de Física teórica. Sus clases eran muy confusas y sus alumnos no eran capaces de seguirlas. En 1833 se fue a Praga como tutor del nieto de Carlos X. El alumno no debía ser muy bueno (y el profesor tampoco era un gran pedagogo) y Cauchy se enfadaba y le gritaba. Cauchy regresó a Paris en 1838, volvió a la Academia pero no a la enseñanza, porque se negó a jurar lealtad al régimen. En 1848, cuando Luis Felipe fué derrocado, Cauchy regresó a su puesto en la Universidad, pero sus posiciones políticas y religiosas le perjudicaron mucho en su carrera. El nombre de Cauchy aparece ligado a la teoría de funciones complejas, a las sucesiones y series, a la solución de ecuaciones en diferenciales parciales. Fue un matemático muy prolífico: 789 trabajos. Sus obras completas ocupan 27 volúmenes. OBJETIVOS: • • Identificar las sucesiones que tienen forma de progresión aritmética o progresión geométrica. Hallar el término general de una sucesión de números reales dada. TEORÍA Consideremos la sucesión formada por los elementos: 3, 10, 17, 24, ......Cualquiera sería capaz de decir cual es el elemento siguiente. Seguro que dirá que el número es el 31, y el siguiente el 38. Vemos que si sumamos 7 al último número, encontramos el siguiente. Progresión aritmética: Es aquella en la cual cada término se obtiene sumando a la anterior una misma cantidad llamada razón. Llamamos a1 al número 3, que es el primer término; a 2 al 10, que es el segundo término... Si al segundo término le restamos el primero, encontramos el número 7 que es la clave para hallar los siguientes números. Por lo tanto a 2 − a1 = 7 ; a éste número le llamaremos diferencia. o también "d". a1 a1 = 3 a 2 = a1 + d a 2 = 3 + 7 = 10 a 3 = a 2 + d = a1 + d + d = a1 + 2d a 3 = 3 + 14 = 17 a 4 = a1 + 3d a 4 = 3 + 21 = 24 a 5 = a1 + 4d a 5 = 3 + 28 = 31 Luego a n = a1 + (n − 1)d Esta fórmula es fundamental para hallar el n-ésimo término de una progresión aritmética. Vamos a averiguar otra fórmula fundamental: la de la suma de los n primeros términos de una progresión aritmética. Sean los elementos: 3, 10, 17, 24, 31; la suma da 85. Por lo tanto podemos escribir: 85 = 3 + 10 + 17 + 24 + 31 o también 85 = 31 + 24 + 17 + 10 + 3 Por lo tanto, si sumamos miembro a miembro, resulta: 2x85=170 = 34 + 34 + 34 + 34 + 34 Vemos que son grupos de 34. Precisamente 5 grupos, tantos como términos. Vamos a hacerlo con letras: S = a1 + a 2 + a 3 + L + a n − 2 + a n −1 + a n S = a n + a n −1 + a n − 2 + L + a 3 + a 2 + a1 ---------------------------------------------------------- 2 S = (a1 + a n ) + (a 2 + a n −1 ) + (a 3 + a n − 2 ) + L + (a n − 2 + a 3 ) + (a n −1 + a 2 ) + (a n + a1 ) Hay n grupos iguales a ( a1 + a n ) , resulta: 2 S = (a1 + a n )n , luego S= (a1 + a n )n 2 Ahora sea la sucesión formada por los elementos: 7, 14, 28, 56, ... En este caso, el elemento siguiente es el número 112, y el siguiente, el 224. Vemos que si multiplicamos por 2 al último número, encontramos el siguiente. PREGRESIÓN GEOMÉTRICA: Es aquella en la cual cada término se obtiene multiplicando al anterior por una misma cantidad llamada razón. Lamamos a1 al número 7, que es el primer término; a 2 al 14, que es el segundo término... Si al segundo término lo dividimos por el primero, encontramos el número 2 que es la clave para hallar los siguientes números. Por lo tanto a 2 ÷ a1 = 2 ; a éste número le llamaremos razón. o también "r". a1 a1 = 7 a 2 = a1 r a 2 = 7(2) = 14 a 3 = a 2 r = a1 r 2 a 3 = 7(2) 2 = 28 a 4 = a1 r 3 a 4 = 7(2) 3 = 56 a 5 = a1 r 4 a 5 = 7(2) 4 = 112 luego a n = a1 r n −1 Esta fórmula es fundamental para hallar el n-ésimo término de una progresión geométrica. Fácilmente se puede deducir la fórmula para la suma de los n primeros términos de la progresión geométrica, ella es; S= a1 (1 − r n ) 1− r GLOSARIO Sucesión, progresión aritmética, diferencia, progresión geométrica, razón. TALLER 1. El término que sigue en la sucesión 1, 3, 5, 7, ... es A. B. C. D. 5 7 9 10 B. 15/2 C. 28/9 D. 81/32 4. El número faltante en la sucesión 7c, __, c/7, c/49,... es 2. El término que sigue en la sucesión 6, -2, 2/3, ... es A. B. C. D. A. B. C. D. 5. El número faltante en la sucesión 30, 6, __, 6/25, ... es 2/9 5/3 -2/9 -5/3 3. El término que sigue en la sucesión 8, 6, 9/2, 27/8,... es A. 3 A. B. C. D. 1/7 c 1/2 c/7 6/5 1/5 6/6 2/25 6. El número faltante en la sucesión 6a3, __, 3a/2, 3/4,... es C. (-1)nn3 D. n4 A. B. C. D. 13. El término general de la sucesión 1/2, 1/4, 1/6, 1/8, ... es 3a/2 6a 6a2 3a2 A. 1 n B. 1 C. 2n 1 2 n 7. El término general de la sucesión 1, 2, 3, ... es D. A. B. C. D. 14. Cuantas parejas de conejos se completan de una pareja inicial, en el transcurso de un año, sabiendo que cada pareja produce otra cada mes y las conejas pueden parir a los dos meses de nacidas? 4 3n 2n n 8. El término general de la sucesión 1, 1/2, 1/3, ... es A. B. C. D. n 2n 1/n 1/2n 9. El término general de la sucesión 1/2, 1/4, 1/8, ... es A. B. C. D. 2n (-1)n 1/2n n 10. El término general de la sucesión 1, 3, 5, ... es A. n B. 2n C. 3n+2 D. 2n-1 11. El término general de la sucesión -1, 2, 3, ... es A. B. C. D. (-1)n n (-1)n n (2n-1)n 12. El término general de la sucesión -1, 4, 9, 16, -25... es A. (-1)nn B. (-1)nn2 A. B. C. D. n 251 376 325 215 15. Cuales términos sucesión {n/(n+2)} corresponden a la corresponden a la 17. Cuales términos corresponden sucesión {sen(nπ/2)} a la A. B. C. D. 1,2,3,4,5,... 1/2,1/3,1/4,... 1/3,1/2,3/5,... 1/3,2/3,1,... 16. Cuales términos sucesión {n!} A. B. C. D. A. B. C. D. 1,2,6,24,... 4,12,24,... 1,4,8,16,... 5,10,15,... π,2π,3π,... 1/π,2/π,3/π,... 5,0,5,0,... 1,0,-1,0,... 18. Al desarrollar ∑2N=0(N/(N+1) se obtiene A. B. C. D. 0 13/18 14/12 1 2 19. Al desarrollar ∑2N=0(-1)N/(3N +1) obtiene A. B. C. D. C. (n+1)/2 D. (3n+1)/2 se 1/2 -1/4 1/10 7/20 26. El término general de la sucesión 1, -1/3, 1/5, -1/7,... es A. B. C. D. (2n+1)/(n-1) n-1 1/(2n-1) (-1)n+1/(2n-1) 20. Al desarrollar ∑3N=0(N2+1)N se obtiene 27. El término general de la sucesión 1/2, 2/3, 3/4 , -4/5,... es A. B. C. D. A. B. C. D. 1028 1027 125 25 21. El término general de la sucesión 1, -1, 1 , -1,... es A. B. C. D. (-1)n (-1)2n+1 (-1)2n (-1)n-1 22. El término general de la sucesión 1/3, 4/5, 9/7,16/9 ,... es A. B. C. D. n2/(2n+1) n/(2n+1) n2/(n+1) n2/n 23. El término general de la sucesión 1/2, 3/4, 5/6, 7/8,... es A. B. C. D. n/2n (n-1)/2n (2n-1)/2n 2n/(2n-1) 24. El término general de la sucesión 2/3, 4/6, 8/9,... es A. B. C. D. n/(2n-1) n2/3n 2n/3n n2/2n 25. El término general de la sucesión 0, 1, 0, 1, 0, 1, ... es A. (0+1)n B. ((-1)n+1)/2 (-1)n+1/(n+1) (-1)n+1n/(n+1) (-1)nn/(2n+1) n2-n/2n 28. El término general de la sucesión 1, -2/9, 3/25, -4/49, 5/81,... es A. B. C. D. (-1)n+2/(2n-1)2 (-1)n+1/(2n-1)2 (-1)n+1n/(2n-1)2 (-1)n+1/2n2 29. El término general de la sucesión 2, 6, 10, 14,... es A. B. C. D. (-1)n+12n 2n 3n 4n-2 30. Dada la sucesión {1/n} si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. 1 ∞ 0 2 31. Dada la sucesión {3/n} si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. 3 ∞ 1 0 32. Dada la sucesión 1 si n se hiciera n muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. 1 4 0 ∞ 33. Dada la sucesión {(-1)n } si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. 1 -1 0 no existe 34. Dada la sucesión {(7/5)n} si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. ∞ 0 1 7/5 35. Dada la sucesión {(2/3)n} si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. ∞ 2/3 2 0 36. Dada la sucesión {(n2+2n+1)/n3 } si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. 2 0 1 ∞ 37. Dada la sucesión {(9n2-6n+1)/(3n2-n)} si n se hiciera muy grande, es decir tendiera a infinito. A que valor tendería el n-ésimo elemento de la sucesión? A. B. C. D. 1 9 3 0 38. Dado el siguiente problema, indique la sucesión que genera: “Un corredor que siempre ha de recorrer la mitad de una distancia antes de recorrer la distancia total, jamás podrá alcanzar la meta”. Tómese la partida en 1 y la llegada en 0. A. B. C. D. 1/2,1/3,1/6,1/16,... 1/2,1/4,1/8,1/16,... 1,2,8,4,... 1,1/2,0,-1/2,... 39. Calcule la distancia que recorre durante 15 días un motociclista sabiendo que el primer día recorre 12 Km. Y que en cada uno de los siguientes días disminuye en 200 mts. El recorrido. A. B. C. D. 25 Km. 100 Km. 200 Km. 159 Km. 40. Encuentre una forma práctica de hallar la suma de los números del 1 al 1000 e indique su resultado. A. B. C. D. 500 20 1010 500500