Capítulo 10 / Sección 10.2 79 SOLUCIONES 1. Determine si las siguientes sucesiones son aritméticas: a. 3, 3,8, 9,13, 13, b. 1, 2, 4,8, No es aritmética No es aritmética 1 1 d. 1,3,5, 7,9, e. 1, , , 1, 2 2 Sí es aritmética No es aritmética c. 2, 1, 4, 7, No es aritmética 1 1 1 f. , , , 3 6 9 No es aritmética 2. Escriba los primeros cinco términos de la sucesión aritmética y determine una fórmula para a n . a. a1 11, d 4 b. a1 5, d an 11 4(n 1) a1 11, a2 7, a3 3, a4 1, a5 9 2 c. a4 17, a18 87 3 Como a1 3d 17 2 an 5 ( n 1) 3 13 11 a1 5, a2 , a3 , 3 3 7 a4 3, a5 3 a1 17 d 87 Entonces, a1 2 y d 5 an 2 5( n 1) a1 2, a2 7, a3 12, a4 17, a5 22 3. En una sucesión aritmética, halle a13 si a1 2 2 y a2 5. Como d a2 a1 , entonces d 5 2 2 3 2 . Luego, an a1 d n 1 2 2 3 3 2 n 1 a13 2 2 3 2 12 38 11 2 4. El décimo término de una sucesión aritmética es 55 7 y el segundo término es , halle el primer 2 2 término y la diferencia común. 55 7 55 7 y a2 , entonces a1 9d y a1 d . Como a10 2 2 2 2 7 7 55 d 9d , de De lo cual obtenemos que a1 d y reemplazando en la primera expresión: 2 2 2 1 donde d 3 . Luego a1 . 2 80 10.2 Sucesiones Aritméticas y Sumas Parciales 5. El área de un triángulo rectángulo es 64 pulgadas cuadradas. Halle la longitud de sus lados si forman una sucesión aritmética. Los lados son a, a d y a 2d . Como el área del triángulo es 64 pulgadas cuadradas entonces 1 a a d 64 y como es un triángulo rectángulo, por el teorema de Pitágoras, 2 a 2 a d a 2d 2. De la segunda expresión se obtiene que a 2 a 2 2ad d 2 a 2 4ad 4d 2 2 a 2 2ad d 2 4d 2 a d 2 4d 2 a d 2d a 2d d a 3d o a d 4 6 3 Si a d , el segundo lado sería de medida 0, lo cual no es posible en un triángulo. Si a 3d , reemplazando en la primera expresión tenemos que d Entonces d 4 6 y a4 6 . 3 Las longitudes de los lados del triángulo son: 4 6, 4 6 4 6 8 6 y 4 6 . 3 3 6. Si una pirámide hecha de troncos de árboles tiene 25 en la base, 24 en la segunda fila, 23 en la tercera, así sucesivamente hasta llegar a la parte superior que tiene 8. Determine la cantidad total de troncos de árbol que hay en la pirámide. Escribimos el problema en forma de sucesión aritmética, esto es, a1 25, a2 24, a3 23, an 8, donde d 1. Como an a1 d (n 1), reemplazamos los valores de an y d obteniendo que n 18. 18 a1 a18 9 25 8 297. 2 Entonces la pirámide tiene 297 troncos. Luego, S18 Capítulo 10 / Sección 10.2 81 7. Halle las siguientes sumas: 70 a. 1 30 50 3 i b. i 1 i 1 70 149 80 2 3 3 8015 3 30 2 89 2 1365 100 20 c. 2 3 i 1 1.5 .25i d. 5 2i i 51 i 0 21 100 50 i 1 i 1 1.5 .25(i 1) 5 2i 5 2i 21 1.5 3.5 2 21 100 50 7 205 7 105 2 2 10600 2800 i 1 7800 8. Encuentre la suma de los enteros entre 10 y 50. Se puede traducir de la siguiente manera: 10 50 i 1 i 1 i i 0 10 50 1 10 1 50 2 2 55 1275 1220 9. Encuentre la suma de todos los números impares entre 100 y 500. La sucesión es 101,103,105,...499 , cuyo término enésimo es an 101 2(n 1) 99 2n. Entonces, 499 99 2n y n 200. 200 Entonces 99 2n i 1 200 101 499 60000 2