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Sucesiones
¿Qué es una sucesión? La mayoría de las personas hemos escuchado frases como “una sucesión de acontecimientos”, “una sucesión de pedidos”, “una sucesión de valores” . Intuituvamente usamos el término sucesión para describir una lista de eventos, objetos o números que vienen ordenadamente uno después de otro. Por ejemplo, Lunes, Martes, Miércoles, ……….,Domingo 3, 5, 7, 9, ………………. son ejemplos de sucesiones.
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Cada objeto de la lista se llama término de la sucesión. El primer ejemplo trata de una sucesión finita. En el segundo caso, no se indica el último término y decimos que estamos frente a una sucesión infinita. En esta unidad nos interesa estudiar las sucesiones infinitas de números las que llamaremos simplemente sucesiones.
Unasucesión en ℜ es un conjunto ordenado de números reales: a1, a 2 , a 3 , . . . . . . .
Tercer término Primer término Segundo término
formados de determinada ley.
acuerdo
con
una
3
Por ejemplo, a n = 2n + 1 es el término general de la sucesión: 3, 5, 7, 9, ……. El décimo término de esta sucesión es a 10 = 21
Ejercicio:
Escriba los cinco primeros términos de la sucesión cuyotérmino general es: a ) an = n 2 b) a k = 2 k c) a n = 1 4 n +10 d ) a i = ( 2i − 5 )i e ) a k = nk
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En algunos casos una sucesión admite más de una expresión para su término general. Por ejemplo, -1, 1, -1, 1, -1, . . . . . se describe mediante y también incluso
an = (−1)n
si n es par 1 an = − 1 si n es impar
a1 = −1 a n+1 = ( −1) a n n ∈ IN
Esta última forma deexpresar la sucesión se llama fórmula de recurrencia puesto que para describir un término se recurre al anterior.
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Ejercicio: Determine si es verdadero o falso que
VoF a) El 9°término de la sucesión a n = −2n + 2 es 16 b) El 12°término de la sucesión a k =
( −1)k k
es
1 12
c) Los números 25 y 120 corresponden al tercer y cuarto término de la sucesión definida por recurrencia así a1 =2 a n +1 = (n + 2) a n
Ejercicio: Determine el término general de la sucesión
a) 1, 3, 9, 27, . . . . b) 30, 36, 42, 48, . . . . c) 2, 5, 10, 17, . . . .
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Ejercicio:
Con la ayuda de su calculadora complete la siguiente tabla:
n
1 an = 1+ n
10
50
100
500
1000
5000
10000
( )n
Cuanto mayor sea el valor asignado a n, tanto más cerca se está del númeroirracional e ( e es aprox. 2, 7182 ) base de los logaritmos naturales.
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Sumatorias
Consideremos la sucesión de números reales ( a n )n∈IN La suma de los n primeros términos de esta sucesión se denota por n
∑ ai
i=1
y se lee “sumatoria de los a i , con i variando desde 1 hasta n”.
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Por ejemplo,
i=1
∑ 5i =
5 + 10 + 15 + 20 + ....... + 120
( − 1) k ∑ k k =1
30
Lasuma
1 1 1 1 1 − 1 + − + − + ......... + 2 3 4 5 30
se escribe
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Observaciones:
1. En
∑ ai
i=1
n
la letra i es “muda”, esto significa que
∑ ai = ∑ ak = ∑ a j
i=1 k =1 j=1
n
n
n
2. Si k < n,
∑ ai = ∑ ai + ∑ ai
i =1 i=1 i= k +1
n
k
n
3. Si C es una constante real,
∑ C = nC
i=1
n
Ejercicio: Determine si es verdadero o falso que:
100
∑( 2 + i) = 2 +
100
i =1
∑
i
i =1
k =0
∑ k3 = ∑ k3
k =1
70
71
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Propiedades de la sumatoria:
1.
∑ ∑
es aditiva:
i=1
∑ (a i + b i ) = ∑ ai
i=1
n
n
+
i=1
∑ bi
C constante
n
2.
es homogénea:
i=1
∑ C ai
n
n
= C
i=1
∑ ai ,
n
3. Propiedad telescópica:
40
i=1
40
∑ ( a i − a i−1 ) =
an − aoEjercicio: Si
i =1
∑ ai2 = 634 , ∑ ai = 105,
42
i =1
a 41 = 5 y a 42 = −2
determine el valor de
i=1
∑ (ai
− 1) 2
10
Algunas sumatorias importantes
1 + 2 + 3 + ……………. + 98 + 99 + 100 = 50 (101) 101 101 101
n
Fórmula de Gauss:
i=1
∑
i=
n ( n + 1) , 2
∀ n ∈ IN
Ejercicio: Encuentre una expresión para la suma de los
n primeros números pares. 52 +...
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