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729 litros Queda 729 - A (729 - A / 729 (729- A f (729)^ 5- Calcular la suma limite de; S = I 4- X + J L + l Z i + 5 25 125 625 Resolución Haciendo transformaciones en los numeradores: ^ 4 ’ - 3 ’ , 4 ^ - 3 ^ , 4 ^ - 3 " , , 4 " - 3 VW — — — + •' - + “t" . . . -J- - -i- . i í - ( r Se tienen 2 sumas limites, entonces: si: n — 00 S = - - 4 - 3 = 5 3 2 2 9. Calcular “x” en la progresión geométrica: 1 2x ; 1, 3x - 3 Resolución; Por propiedad: V = =»2x = 3 x - 3 = > x = 3 10. Calcular el término 9.", en la siguiente progresión geométrica; 4; 8; 16; 32;... Resolución; t, = t,q® =» t ,= 4(2}« = 1024 11. Se sabe que el quinto término de una progresión geométrica es 2 y el décimo primero es 128. Cal cular el valor de la razón. Resolución; ts = 2; t„ = 128 t,, =t,q® ^ 128 = 2q® = q® = 64 q = 2 12. Hallar tres números en progresión geométrica, cuya suma sea 19 y cuyo producto sea 216. Dar uno de ellos. Resolución; Sea la PG: t,; t,q; t,q^ Por dato: t, + t,q + t,q ̂= 19 - t,(1 + q + q̂ ) - 19 ..,(1) También; l,̂ q̂ = 216 => t,q = 6 ...(II) Luego, (II) en (I); q = | v q = | 2 Si: q = o-, uno de los términos seria:O t,q' = (t,q)q = 6(1) = 4 13. Calcular la suma de los 4 primeros términos de la progresión geométrica siguiente: 2/3; 1; ... Resolución: q -1 81 - 16 16 12 14. Calcular: 1 + j + ^ + ^ + Resolución: i Por suma hmite: = — - = 2 15. Luego de interpolar 3 medios geométricos entre 5 y 3125, hallar la razón. Resolución: Por dato: q = " ' - V - = =5' a ' D www.full-ebook.com Q PROBLEMAS RESUELTOS Q 1. En una progresión aritmética el primer término es 12. el número de términos es 9 y la suma es 252. En otra progresión aritmética el primer término es 2 y la razón 6. Dos términos del mismo lugar de estas progresiones son iguales. ¿Cuál es el valor de este término? Resolución; PA,; a, = 12; n = 9; Sg= 252 S , . ( 2 5 1 ^ ) 9 .2 5 2 r, = 4 2. PAj: b, = 2 A rj = 6 Sea “k” el lugar: a^= b,, + (k - 1)r, = b, + (k - 1)r2 k = 1 + - 1 + ^ k - 1 + 5 - 6r.-r^ 4 - 6 Luego; a« = a, + 5r, = 12 + 5(4) ag = 32 En un cuadrado de lado a se inscribe una circun ferencia, en este se inscribe un cuadrado y en el segundo cuadrado se inscribe una circunferencia, así sucesivamente. Calcule la suma de las áreas de todas las figura así formadas. Resolución; Para los cuadrados: 1.° 2,° 3.” Lado a i i ) Área 8̂ ^11) S n - a ' S a - a ^ 1 ■’ \ = Sp = 2â (^ 4 ) Para los circuios. 1.“ 2.° 3.° Radio: a 2 t ( j f ) U í Área: " ( | í ” { | Í 4 Sn = n í^ l - i a\2 So + So = 2â + 2 :t( ff= .-|-(4 + Tii 2 ' 2 3. Halle la razón de la progresión geométrica: 2 • n ' i, 2' ̂ ̂̂ ̂• Resolución: Por propiedad: h t,; tj; tj ^ tj = l,t3 ^ (2'^^)^ = ( 2 '^ ) ( 2 '^ ) ^ = - / ñ ^ + / 3 ¡ m = n =1 4. 0'2n - 1 Luego, la razón será: q = 22-n-1 2° Durante eí mismo número de días se ha sacado de dos tanques A y B cantidades diferentes de agua. De A se sacó 1 litro el primer dia, 4 litros el segun do día, 16 litros el tercer dia, etc. De B se sacó 2 litros el primer día, 4 iítros et segundo día, 8 litros el tercer día, etc. Si en total de A se sacaron 1239 litros más que del tanque B, ¿cuántos litros se sacó el último dia de A? Resolución: 1,° 2,° 3.° n.° Tanque A 4 16 4„-i Tanque B 2 4 8 2" TotaU =1 +4 + 16 + 4- 1 = 4'' - 1 • • ' 3 Total,6, = 2 + 4 + 8 + -..+ 2" = 2""' - 2 Por dato: To ta l,= 1239 + Totalie, = 1239 + 2"'' - 2 Haciendo; 2" = a = > a ^ - 1 = 3 x 1237 + 6a a^- 6a + 9 = 3 X 1237 + 10 (a - 3)̂ = 61̂ ^ a = 64 =. 2" = 64 =» n = 6 Se pide: 4" ' = 4-̂ = 1024 litros 5. Determine la razón de una PG de 7 términos, sa biendo que ia suma de los 3 primeros es 26 y la suma de los 3 últimos 2106. Resolución: H t; tq; tq^ tq^ tq'*; tq'; tq° t(1 + q + q') = 26; tq-(1 + q + q') = 2106 = q^26) = 2106 ^ q = 3www.full-ebook.com 6. Si los números positivos x,; X2; X3 están en PAy ios números positivos y,; y3 están en PG. además se sabe que: x, = y, = 3; Xj - yj = 6 a X3 = yj. 3 Determine el valor de: ^ (x ̂+ ŷ ) ks 1 Resolución: Los términos positivos: • 3; Xj; X3 están en PA 3 + X3« Xj= —^ -..{I) * 3: y?; están en PG -{II) Dalos: Xj = y¿ = 6 (Xj > yz) a x¡ = 3 + Xo De (i) y {II): x ^ - y 2 = x^ - 3 0 x 3 + 81=0 =» (X3 - 27)(x3 - 3 ) = o =» X3 = 27 V X3 = 3 Si: X3= 27 =. Y3 = 27 Con esto: X2 = 15 a yj = 9 Luego; 3 Z + ŷ ) = + yi) + (^2+ ŷ ) + (*3 - ya) + (X3 - y,) = (X, + X2 + X3) + (y, + ŷ + yj) 46 39 ••• I (X, + y j = 84 k = 1 Para X3, se obtiene x̂ = y2 = 3, pero por condi ción: Xj - y2 = 6 7. En una progresión geométrica se conoce que el primer térmirv3 es 7, el último es 567 y la suma de todos los términos es 847. Determine la suma del número de términos y la razón de dicha progresión geométrica. Resolución: Sea la PG de "n" términos y de razón "q". Datos: t, = 7; t, = 567; S„ = 847 Sabemos que: t„ = t,q"” ’ 567= 7q"- Además: S„ = t. 81 ^ . 8 1 q = q" . . . ( a ) \ q - V De aquí, se obtiene: q = 3 En (a): 3" = 81 x 3 .’. n + q = 8 847 ^ , / 81q-1 121 l q - 1 3" = 3* => n = 5 8. Determine el valor de cuatro números a; b; c; d, si los tres primeros términos están en progresión arit mética y los tres últimos en progresión geométrica, siendo la suma de los extremos 14 y la suma de los medios igual a 12. Indique el mayor de ellos. Resolución: Es PG • a; b; c; d EsPA De aquí: . K - a + c 2b = a + c2 = bd Datos: a + d= 14 a b + c = 12 ...(I) ...{II) d = l 4 - a A c = 12- b • Reemplazando en (II): (12 - b)̂ = b(l4 - a) ,,.(111) Pero: 2b = a + c a c = 1 2 - b • Sumando: 2b + c = a + c + 1 2 - b = .a = 3 b -1 2 ,.,(IV) • (IV )en{lll);(12-b)' = b(26-3b) ^ 2b̂ - 25b + 72 = O =» (b - 8)(2b - 9) = O De aquí: b = 8 v b = 9/2 • Si b = 8; en (IV): a = 12 => d = 2 a c = 4 ,-, Mayor de ellos; 12 9. Si el término de lugar "2n" es “n" veces el término de lugar “n" en una progresión geométrica cuyo pri mer término es "n". Determine el término de lugar “n + 1" en dicha progresión. Resolución: Datos: • t;„ = nt„ ,.,(1) • t, =n .„(2) De(l):t„q" = nt„ =. q" = n Nos piden; t„ ., = t,q" .-. t„ ,, = t,q'' = n(n) = n' 10. Se han interpolado 20 medios aritméticos entre 4 y 67, Calcular el tercer medio aritmético. Resolución: + 4 ............. .67 20 MA a, = 4; 822 = 67; sea "r" la ra2ón aj2 = a, + 21r => 67 = 4 + 21r ^ r = 3 El tercer MAserá: 84 = a, + 3r = 4 + 3(3) = 13 11. El mayor de tres números que forman una progre sión aritmética, es el doble del menor. ¿Cuál es www.full-ebook.com e! mayor de estos tres números si su producto es 8232? Resolución; + a - r ; a ; a + r / r > 0 Por dato; a + r = 2(a - 4) =» a = 3r {a - r)(a)(a + r) = 8232 ^ (2r)(3r)(4r) = 8232 ^ 24r" = 24(7) ̂ ^ r = 7 El mayor es; a + r = 4r = 4(7) = 28 12. Si la PA bb; bb + b; bb + 2b; 456; tiene bb términos, entonces determine e l término de lugar 11 contado a partir del úftimo término. fS IB B ____ I b es un dígito: O < b < 9 Resolución: ^ bb; bb + b; bb + 2b;...; 456 a, = bb = 11b; r = b; n = bb = 11b a„= a, + (n - 1)r= 456 = 11b + (11b - 1)b 11b' + 10b - 456 = O 11b 76 b -6 =» b = 6 El término de lugar 11, contado a partir del final es: ^ = a, - lOr = 456 - 10(6) a^ = 396 13. En una progresión aritmética de “n” términos los 2 primeros están en la relación de 3 a 7. ¿En qué relación están los dos últimos? Resolución; ^ _3i a, 7 a, + - = l - a , = | rr 7 ’ 4 ai + (n - 1)r f r + (n -1)r a. + {n -2 )r 3^^^^ 4 ' 2)r 4n - 1 4n - 5 4n - 5 4n - 1 14. Si los términos de lugares p; q; r de una progresión aritmética son a; b; c, respectivamente. Determine; (q - r)a + (r - p)b + (p - q)c Resolución: t , - a; t, - b; t , - c Recuerde que si r,, es la razón =• tm = t„ + (m - n)ro Entonces; tp = t, + (p - q)ro a a = b + (p - q)ro a - b = (p - q)ro ^ (p - q)c = ‘ o Análogamente: (b -c )a , (c -a )b(q _ r)a = — ----- ; (r - p)b = ̂ ' Tn In Luego: 8 = (q - r)a +(r ~ p)b + (p - q)c S = (b -c )a ̂ (c -a )b ̂ (a -b )c S = —(ab - ac + be - ab + ac - be)Tn 15. El primer término de una progresión aritmética es -3 y la suma de los 5 primeros términos es 105, ¿Qué lugar ocupa el término de valor 33? Resolución: a,= -3 A Sj = 105 Usando; S = 2a, + (n - 1)r Sea r la razón de la PA; (5) » 105 = -6 + 4r )(5) ^ 21= -3 + 2r => r = 12 Luego, si k es el lugar del término de valor 33, en tonces: a„ = a, + (k - 1)r ^ 33 = -3 +(k - 1)(12) k = 4 16. En una progresión aritmética creciente de 25 tér minos se sabe que la suma de los diez últimos es cuatro veces la suma de los diez primeros. De las siguientes proposiciones: I, Si 1,3 = 25, primer término es impar, II. El primer término es el doble de la razón, llí-1,4 = 3ts. Son correctas. Resolución: La RA tiene 25 términos. La suma de los 10 primeros: A = t, + t; + tj +,,,+ t,o A = t, + (t, + r) -I- (t, + 2r) + .,, + (t, + 9r) A = lOt, + = 5(2t, + 9r) La suma de los 10 últimos B = t,6 + t,7+ t,a + ,,, + tj5 B = (t, + 15r) + (t, + 16r) + ... + (t, + 24r) B = lOt, + (15 + ^)( iO r) = 5(21, -I- 39r) r = 2t, Dato; B = 4A 5(2t, + 39r) = 4[5(2t, + 9r)] I t,3 = 25 ^ t, + 12r = 25 t, + 24t, = 25 =» t, = 1 =» t, es Impar II. La razón es el doble de t, III. t,4 = t, +13r = 27t, = 3(9t,) = 3(t, + 8t,) = 3(t, + 4r) => ti,= 3ts Son correctas: I y III (V) (F) www.full-ebook.com
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