Tercer Periodo (Sucesiones Geométricas)

Sucesiones Geométricas
Definición de sucesión geométrica


Una sucesión es una sucesión geométrica si y si hay un número real tal que para todo entero positivo k.

a_{k+1} = a_{k}.r..

El número se conoce la razón común de la sucesión.
Observa que la razón común es la razón entre dos términos sucesivos cualesquiera de una sucesión geométrica.

Formula para hallar el n-ésimo término de una sucesión geométrica
a_{n}=a_{1}.r^{n-1}.


Teorema: fórmula para hallar
La n-ésima suma parcial de una sucesión geométrica con primer término y razón común
S_{n} = a_{1} \frac {1-r^n}{1-r}.

Demostración
Por definición, la n-ésima suma parcial de una sucesión geométrica es
S_{n} = a_{1} + a_{1}r + a_{1}r^2 + ... + a_{1}r^(n-2) + a_{1}r^(n-1). (1)

Si multiplicamos ambos lados de (1) por r obtenemos
rS_{n} = a_{1}r + a_{1}r^2 + a_{1}r^3 + ... + a_{1}r^(n-1) + a_{1}r^(n). (2)

Si restamos la ecuación (2) de la (1), todos los términos de la derecha (con excepción de dos) se cancelan y obtenemos:
S_{n} - rS_{n} = a_{1} - a_{1}r^(n).

factorizar ambos miembros.
S_{n}(1 - r) = a_{1}(1 - r^n).

dividir entre (1-r)
S_{n} = a_{1} \frac {1 - r^n}{1 - r}.

Ejemplo

Pruebe que la sucesión cuando n pertenece a los numeros Enteros es una sucesión aritmética.

.

.

.













Suma hasta el n-esimo término.


Generar el n-esimo término.

Tercer periodo (sucesiones aritméticas)

Definición de sucesión aritmética

Una sucesión es una sucesión aritmética si hay un número real d tal que para todo entero positivo k.
a_{k+1}=a_{k}+d.

El número se le llama diferencial común de la sucesión.
Dada una sucesion aritmetica:ak+1 = ak + d

Para todo entero positivo K. Esto nos da una formula recursiva para encontrar terminos sucesivos .A partir de cualquier numero real a1. obtendremos una sucesion aritmetica con diferencia comun d con solo agregar d a a1, luego a a1+d y asi sucesivamente, con lo que resulta observa que la diferencia común d es la diferencia de dos términos sucesivos cualesquiera de una sucesión aritmética.

El n-ésimo término de una sucesión aritmética
a_{n}=a_{n-1}+(n-1)d

Teorema: fórmulas para

Si es una sucesión aritmética con diferencia común d, entonces la n-ésima suma parcial (esto es, la suma de los primeros términos), está dada por S_{n}=\frac{n}{2}[2a_{1}+(n-1)d]      o      S_{n}=\frac{n}{2}(a_{1}+a_{2})

Demostración
Podemos escribir

.

Con el uso repetido de las propiedades conmutativa y asociativa de números reales resulta
.


con veces dentro del primer par de paréntesis. Así .

La expresión dentro de corchetes es la suma de los primeros enteros positivos. Con la fórmula para la suma de los primeros n enteros positivos, , entonces tenemos
  1+2+...+(n-1)=\frac{(n-1)n}{2}


Sustituimos en la última ecuación por y factorizamos con lo cual
  S_{n}=na_{1}+d\frac{(n-1)n}{2}=\frac{n}{2}[2a_{1}+(n-1)d].


Puesto que , la última ecuación es equivalente a
 S_{n}=\frac{n}{2}(a_{1}+a_{n}).