Plantilla:Progresiones geométricas

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Una progresión geométrica es una sucesión de números en la que cada término se obtiene multiplicando el anterior por una cantidad fija, $r\;\!$ , que llamaremos razón.

Escrito en forma recursiva:

$a_n=a_{n-1} \cdot r \ , \ \forall n>1$

Por ejemplo, la sucesión $u_n\;$ :

es una progresión geométrica de razón $r = 2\;$ .

Progresiones geométricas

Tutorial (5´08") Sinopsis:

Progresiones geométricas: definición y ejemplos.

Ejercicio 1 (3´03") Sinopsis:

Halla el quinto término de la siguiente progresión geométrica: $\{ -\cfrac{3}{8}, -\cfrac{3}{2}, -6, -24, ...\}$

Ejercicio 2 (4´31") Sinopsis:

Halla el término $a_4\;$ de una progresión aritmética que viene dada por la siguiente ley de recurrencia:

$\begin{cases}a_1=-\cfrac{1}{8} \\ a_n=2 \cdot a_{n-1} \ , \ \forall n>1 \end{cases}$

Progresiones geométricas

Actividad 1 Descripción:

Actividades en las que aprenderás el concepto de progresión geométrica y a cómo identificarlas.

Autoevaluación 1a Descripción:

Extiende sucesiones geométricas.

Autoevaluación 1b Descripción:

Extiende sucesiones geométricas con términos negativos y racionales.

Autoevaluación 2 Descripción:

Fórmulas recursivas para sucesiones geométricas.

Término general de una progresión geométrica

Término general de una progresión geométrica

Sean $a_1, a_2, a_3, ..... \;\!$ términos de una progresión geométrica de razón $r\;\!$ .

Entonces se cumple que:

$a_n = a_1 \cdot r^{n-1}$

Demostración:

En efecto, de forma intuitiva:

$a_2 = a_1 \cdot r = a_1 \cdot r^1 \;\!$

$a_3 = a_2 \cdot r = a_1 \cdot r \cdot r = a_1 \cdot r^2 \;\!$

$a_4 = a_3 \cdot r = a_1 \cdot r^2 \cdot r = a_1 \cdot r^3 \;\!$

........................

$a_n = a_1 \cdot r^{n-1}$

Demostración por el método de inducción completa:

Para ello hay que comprobar primero que la fórmula se cumple para n=1. A continuación, suponiendo que la fórmula es cierta para el valor n, deberemos comprobar que también se cumple para el valor n+1. Con ésto, la fórmula será cierta para todo valor n natural.

Veamos que se cumple para n=1. Sustituimos n por 1 en el lado derecho de la fórmula:

$a_1 = a_1 \cdot r^{1-1} = a_1 \cdot r^0 = a_1$

con lo que queda comprobada para n=1.

Supongamos que la fórmula es cierta para el valor n:

$a_n = a_1 \cdot r^{n-1}$ . [1]

Por ser una progresión geométrica cada término se obtiene multiplicando por r el anterior término:

$a_{n+1}=a_n \cdot r \;$ [2]

Debemos comprobar que se cumple para el valor n+1:

$a_{n+1}\begin{matrix} ~_{[2]}~ \\ = \\ ~ \end{matrix}a_n \cdot r \begin{matrix} ~_{[1]}~ \\ = \\ ~ \end{matrix} a_1 \cdot r^{n-1} \cdot r =a_1 \cdot r^{((n+1)-1)}$

Verificando así que la fórmula se cumple para el valor n+1 y terminando la demostración por inducción.

Progresiones geométricas (11'41") Sinopsis:

Definición de progresión geométrica.
Ejemplos.
Término general de una progresión geométrica.

Suma de términos de una progresión geométrica

Suma de términos de una progresión geométrica

La suma de los n primeros términos de una progresión geométrica es:

$S_n=\frac{a_1.r^n-a_1}{r-1}$

Demostración:

Efectuamos la siguiente resta:

$r \cdot S_n \qquad ~= \qquad \quad a_2 \ + a_3 \ + \cdots +\ a_{n-2} + a_{n-1} + a_n +a_n \cdot r$

$-\;$

$S_n \ \qquad ~~~~= \ a_1 \ + a_2 \ + a_3 \ + \cdots +\ a_{n-2} + a_{n-1} + a_n$

______________________________________________________________________________

$r \cdot S_n- S_n= -a_1 \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad ~~+a_n \cdot r$

por tanto:

$S_n(r-1)=a_n r-a_1\;$

y despejando

$S_n=\cfrac{(a_n \cdot r - a_1)}{r-1}=\cfrac{(a_1 \cdot r^{n-1} \cdot r - a_1)}{r-1}=\cfrac{(a_1 \cdot r^n - a_1)}{r-1}$

Suma de n términos consecutivos de una progresión geométrica (6´48") Sinopsis:

Ejemplos y demostración la fórmula de la suma de n términos consecutivos de una progresión geométrica

Suma de los infinitos términos de una progresión geométrica

La suma de todos los términos de una progresión geométrica en la que su razón verifica que $0<\; \mid r \mid \; <1$ se obtiene así:

$S_{\infty}=\frac{a_1}{1-r}$

Demostración:

Para la demostración se requiere del concepto de límite. Véase: Algunos límites importantes.

Producto de términos de una progresión geométrica

Producto de n términos de una progresión geométrica

El producto de los n primeros términos de una progresión geométrica es:

$P_n=\sqrt{(a_1 \cdot a_n)^n}$

Demostración:

Véase en el siguiente videotutorial:

Producto de n términos de una progresión geométrica (7´31") Sinopsis:

Demostración de la fórmula del producto de n términos de una progresión geométrica

Obtenido de "http://maralboran.org/wikipedia/index.php/Plantilla:Progresiones_geom%C3%A9tricas"

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Término general de una progresión geométrica

Suma de términos de una progresión geométrica

Producto de términos de una progresión geométrica

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