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Compreendendo sequências aritméticas
Introdução à sequência
Em matemática, uma sequência é um grupo de números organizados em uma ordem específica. Cada número na sequência é chamado de termo. Sequências podem seguir padrões, tornando mais fácil para nós prever números subsequentes ou descrever a sequência com uma fórmula.
O que é uma sequência aritmética?
Uma sequência aritmética é um tipo de sequência em que a diferença entre termos consecutivos é constante. Essa diferença é chamada de "diferença comum". Quando você conhece a diferença comum e pelo menos um termo na sequência, pode facilmente encontrar os outros termos.
Forma normal de uma sequência aritmética
A sequência aritmética pode ser descrita pela fórmula:
a_n = a_1 + (n - 1) cdot d
Onde:
a_n
é o n-ésimo termo da sequênciaa_1
é o primeiro termo da sequênciad
é a diferença comumn
é a posição do termo na sequência
Diferença comum
A diferença comum é o centro das sequências aritméticas. É o valor que é continuamente adicionado (ou subtraído) para obter o próximo termo a partir do termo anterior.
Se uma sequência aritmética tem os seguintes termos: a_1
, a_2
, a_3
, ..., então a diferença comum d
pode ser calculada como:
d = a_2 - a_1 = a_3 - a_2 = ...
Exemplo
Aqui, a diferença comum d
é 3 porque:
8 - 5 = 3, 11 - 8 = 3, 14 - 11 = 3, 17 - 14 = 3
Assim, com uma diferença comum de 3, 5 é seguido por 8, 11, 14 e assim por diante.
Encontrando um termo específico
Para encontrar qualquer termo em uma sequência aritmética, podemos usar a fórmula mencionada acima. Vamos ver como encontrar um termo específico com um exemplo.
Exemplo
a_1 = 3
e a diferença comum d = 5
. Vamos encontrar o 10º termo.
a_{10} = a_1 + (10-1) cdot d = 3 + 9 cdot 5 = 3 + 45 = 48
Portanto, o 10º termo é a_{10}
48.
Representação visual de sequências aritméticas
A linha dada acima representa uma sequência aritmética onde a diferença entre círculos consecutivos é a diferença comum. Cada círculo representa um termo.
Soma de uma sequência aritmética
Em muitos cenários, podemos precisar encontrar a soma de uma sequência aritmética. Para isso, usamos a fórmula para a soma dos primeiros n termos de uma sequência aritmética, que é:
S_n = (n / 2) cdot (a_1 + a_n)
Alternativamente, substitua a_n
pela fórmula para o n-ésimo termo:
S_n = (n / 2) cdot [2a_1 + (n - 1) cdot d]
Exemplo
a_1 = 3
e d = 5
.
n = 10
a_1 = 3
Primeiro, encontrea_{10}
:a_{10} = a_1 + 9 cdot 5 = 48
Agora encontreS_{10}
:S_{10} = (10 / 2) cdot (3 + 48) = 5 cdot 51 = 255
Assim, a soma dos primeiros 10 termos, S_{10}
, é 255.
Sequências aritméticas na vida real
As sequências aritméticas não são apenas construções teóricas, mas também podem aparecer em situações práticas. Aqui estão alguns exemplos da vida real:
- Poupança mensal onde o mesmo valor é economizado todo mês.
- Depósito de uma quantia fixa de dinheiro regularmente em uma conta bancária.
- Um relógio que avança alguns segundos todos os dias, criando um padrão previsível.
- Fases de construção onde cada fase requer o mesmo número de etapas a mais do que a anterior.
Conclusão
Sequências aritméticas são um conceito importante em álgebra, fornecendo uma base para entender sequências e séries mais complexas. Com o conhecimento do primeiro termo e da diferença comum, você pode criar uma sequência completa e encontrar qualquer termo ou soma que desejar.
Ao compreender esse conceito fundamental, você abre as portas para explorar ideias matemáticas mais profundas e aplicações práticas, tornando as sequências aritméticas uma parte importante da matemática.