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Matemática
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Sejam (a_(n)) uma progressão aritmética e (b_(n)) uma progressão geométrica. Se a razão de (a_(n)) é rneq 0 . a razão de (b_(n)) é q=1/r,a_(1)=b_(1)=4e a_(1)+a_(2)+a_(3)+a_(4)+a_(5)=(50)/(3) determine n de modo que a soma dos n primeiros termos da progressão geométrica seja igual a -80

Pergunta

Sejam (a_(n)) uma progressão aritmética e (b_(n)) uma
progressão geométrica. Se a razão de (a_(n)) é rneq 0 . a
razão de (b_(n)) é q=1/r,a_(1)=b_(1)=4e
a_(1)+a_(2)+a_(3)+a_(4)+a_(5)=(50)/(3)
determine n de modo que a soma dos n primeiros
termos da progressão geométrica seja igual a -80

Sejam (a_(n)) uma progressão aritmética e (b_(n)) uma progressão geométrica. Se a razão de (a_(n)) é rneq 0 . a razão de (b_(n)) é q=1/r,a_(1)=b_(1)=4e a_(1)+a_(2)+a_(3)+a_(4)+a_(5)=(50)/(3) determine n de modo que a soma dos n primeiros termos da progressão geométrica seja igual a -80

Solução

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KellyElite · Tutor por 8 anos

Responder

Vamos corrigir o raciocínio e resolver o problema passo a passo.<br /><br />Dado:<br />- \(a_{n}\) é uma progressão aritmética com razão \(r \neq 0\).<br />- \(b_{n}\) é uma progressão geométrica com razão \(q = \frac{1}{r}\).<br />- \(a_{1} = b_{1} = 4e\).<br />- \(a_{1} + a_{2} + a_{3} + a_{4} + a_{5} = \frac{50}{3}\).<br /><br />Primeiro, vamos encontrar a razão \(r\) da progressão aritmética \(a_{n}\).<br /><br />A soma dos primeiros cinco termos de uma progressão aritmética é dada por:<br />\[ a_{1} + a_{2} + a_{3} + a_{4} + a_{5} = 5a_{1} + \frac{5 \cdot 4}{2}r = 5a_{1} + 10r \]<br /><br />Substituindo os valores dados:<br />\[ 5 \cdot 4e + 10r = \frac{50}{3} \]<br />\[ 20e + 10r = \frac{50}{3} \]<br />\[ 10r = \frac{50}{3} - 20e \]<br />\[ r = \frac{5}{3} - 2e \]<br /><br />Agora, vamos encontrar a razão \(q\) da progressão geométrica \(b_{n}\):<br />\[ q = \frac{1}{r} = \frac{1}{\frac{5}{3} - 2e} \]<br /><br />A soma dos \(n\) primeiros termos de uma progressão geométrica é dada por:<br />\[ S_n = b_{1} \frac{1 - q^n}{1 - q} \]<br /><br />Dado que \(b_{1} = 4e\) e queremos que \(S_n = -80\), temos:<br />\[ 4e \frac{1 - q^n}{1 - q} = -80 \]<br /><br />Substituindo \(q = \frac{1}{\frac{5}{3} - 2e}\):<br />\[ 4e \frac{1 - \left(\frac{1}{\frac{5}{3} - 2e}\right)^n}{1 - \frac{1}{\frac{5}{3} - 2e}} = -80 \]<br /><br />Simplificando a expressão:<br />\[ 4e \frac{1 - \left(\frac{5 - 6e}{5}\right)^n}{\frac{5 - 6e}{5}} = -80 \]<br />\[ 4e \frac{5 - 5\left(\frac{5 - 6e}{5}\right)^n}{5 - 6e} = -80 \]<br />\[ 4e \frac{5 - 5\left(\frac{5 - 6e}{5}\right)^n}{5 - 6e} = -80 \]<br />\[ 4e \frac{5 - 5\left(\frac{5 - 6e}{5}\right)^n}{5 - 6e} = -80 \]<br /><br />Para resolver essa equação, precisamos de uma aproximação ou uma solução numérica, pois a expressão é complicada. No entanto, a ideia é encontrar \(n\) tal que a soma seja \(-80\).<br /><br />Vamos tentar uma abordagem numérica para encontrar \(n\):<br /><br />1. Calcule \(q = \frac{1}{\frac{5}{3} - 2e}\).<br />2. Use uma ferramenta numérica para resolver a equação:<br />\[ 4e \frac{1 - q^n}{1 - q} = -80 \]<br /><br />Vamos assumir que \(q \approx 0.5\) (porque \(e \approx 2.718\)):<br />\[ q \approx \frac{1}{\frac{5}{3} - 2 \cdot 2.718} \approx \frac{1}{\frac{5}{3} - 5.436} \approx \frac{1}{-4.436} \approx -0.225 \]<br /><br />Substituindo \(q \approx -0.225\):<br />\[ 4e \frac{1 - (-0.225)^n}{1 - (-0.225)} = -80 \]<br />\[ 4e \frac{1 - (-0.225)^n}{1 + 0.225} = -80 \]<br />\[ 4e \frac{1 - (-0.225)^n}{1.225} = -80 \
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