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Números reales · Sucesiones

Sucesiones geométricas

Te conviene dominar: Propiedades de las potencias (1.er año de bachillerato (Educación Media))

Una bacteria se triplica, una pelota rebota cada vez a menos altura, el dinero de una cuenta de ahorros crece con interés compuesto. En todos los casos, cada término sale de multiplicar el anterior por un número fijo. Ahora vas a usarlo para sumar muchos términos, modelar situaciones reales y resolver la paradoja de Aquiles y la tortuga, que imaginamos en una carrera en la Plaza Libertad de San Salvador: ¿cómo puede alcanzarla si siempre le queda una distancia por recorrer?

Término general y razón

Por qué funciona: para llegar de $a_1$ a $a_n$ multiplicas por $r$ exactamente $n-1$ veces.

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Escribe los cinco primeros términos y halla la expresión del término general de una progresión geométrica sabiendo que su primer término es $a_1 = 3$ y su razón es…

Escribe los cinco primeros términos y halla la expresión del término general de una progresión geométrica sabiendo que su primer término es $a_1 = 3$ y su razón es $r = 2$.

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Dada la sucesión definida por el término general $a_n = 5 \times (-2)^{n-1}$, calcula el valor de los términos $a_3$ y $a_6$.

Dada la sucesión definida por el término general $a_n = 5 \times (-2)^{n-1}$, calcula el valor de los términos $a_3$ y $a_6$.

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Determina si la siguiente sucesión es una progresión geométrica. En caso afirmativo, halla su razón y su término general:…

Determina si la siguiente sucesión es una progresión geométrica. En caso afirmativo, halla su razón y su término general: $\frac{1}{2}, \frac{1}{6}, \frac{1}{18}, \frac{1}{54}, \dots$

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En una progresión geométrica de términos positivos, se sabe que $a_2 = 6$ y $a_4 = 54$. Calcula el valor de la razón $r$ y del primer término $a_1$.

En una progresión geométrica de términos positivos, se sabe que $a_2 = 6$ y $a_4 = 54$. Calcula el valor de la razón $r$ y del primer término $a_1$.

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Halla el valor del número real $x$ para que los términos $x-1$, $2x$, y $5x+4$ formen, en ese orden, una progresión geométrica.

Halla el valor del número real $x$ para que los términos $x-1$, $2x$, y $5x+4$ formen, en ese orden, una progresión geométrica.

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Aplicaciones del término general

Cuando una cantidad cambia un mismo porcentaje en cada periodo, es una progresión geométrica. Aumento del $p\%$: $r = 1 + \frac{p}{100}$. Disminución del $p\%$: $r = 1 - \frac{p}{100}$.

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Un equipo industrial cuesta $24\,000$ dólares y se deprecia un $12\%$ cada año respecto al valor del año anterior. Escribí el término general de la sucesión que modela…

Un equipo industrial cuesta $24\,000$ dólares y se deprecia un $12\%$ cada año respecto al valor del año anterior. Escribí el término general de la sucesión que modela su valor y calculá cuánto valdrá al cabo de $6$ años.

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En un cultivo de laboratorio, una población de bacterias se triplica cada $4$ horas. Si inicialmente se introducen $100$ bacterias en la placa, ¿cuántas bacterias habrá…

En un cultivo de laboratorio, una población de bacterias se triplica cada $4$ horas. Si inicialmente se introducen $100$ bacterias en la placa, ¿cuántas bacterias habrá transcurridas $24$ horas? Expresa el resultado utilizando potencias.

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En una progresión geométrica se conoce que $a_2 = 12$ y $a_5 = 324$. Calcula la razón de la progresión y la suma de los seis primeros términos.

En una progresión geométrica se conoce que $a_2 = 12$ y $a_5 = 324$. Calcula la razón de la progresión y la suma de los seis primeros términos.

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Suma de los $n$ primeros términos

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Calcula la suma de los $8$ primeros términos de una progresión geométrica en la que el primer término es $a_1 = 4$ y la razón es $r = 3$.

Calcula la suma de los $8$ primeros términos de una progresión geométrica en la que el primer término es $a_1 = 4$ y la razón es $r = 3$.

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Calcula el producto de los seis primeros términos de una progresión geométrica que tiene como primer término $a_1 = 2$ y como razón $r = 2$.

Calcula el producto de los seis primeros términos de una progresión geométrica que tiene como primer término $a_1 = 2$ y como razón $r = 2$.

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Se depositan $5000$ dólares en una entidad financiera a un interés compuesto anual del $3.5\%$. Escribí la expresión general del capital acumulado al final del año $n$.…

Se depositan $5000$ dólares en una entidad financiera a un interés compuesto anual del $3.5\%$. Escribí la expresión general del capital acumulado al final del año $n$. ¿Cuánto dinero habrá en la cuenta al cabo de $8$ años si no se retira nada?

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Según la leyenda del inventor del ajedrez, el rey le ofreció un grano de trigo en la primera casilla, dos en la segunda, cuatro en la tercera, y así sucesivamente…

Según la leyenda del inventor del ajedrez, el rey le ofreció un grano de trigo en la primera casilla, dos en la segunda, cuatro en la tercera, y así sucesivamente duplicando la cantidad en cada casilla hasta llegar a la número $64$. Expresa la cantidad total de granos de trigo en el tablero usando la fórmula de la suma de una progresión geométrica. Si un gramo de trigo contiene unos $20$ granos y una tonelada son $10^6$ gramos, estima el orden de magnitud de las toneladas totales de trigo.

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Suma infinita cuando $|r| < 1$

Si $-1

Barra unidad rellenada por trozos de 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 y así sucesivamente sin pasarse del total cada trozo es la mitad del anterior: nunca te pasas de la barra entera 1/2 1/4 1/8 1/16 … 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + … = 1
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Halla la suma de los infinitos términos de una progresión geométrica cuyo primer término es $a_1 = 10$ y cuya razón es $r = \frac{1}{5}$.

Halla la suma de los infinitos términos de una progresión geométrica cuyo primer término es $a_1 = 10$ y cuya razón es $r = \frac{1}{5}$.

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Expresa el número decimal periódico puro $0.4444\dots$ como la suma de los infinitos términos de una progresión geométrica y obtén su fracción generatriz.

Expresa el número decimal periódico puro $0.4444\dots$ como la suma de los infinitos términos de una progresión geométrica y obtén su fracción generatriz.

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La suma de los infinitos términos de una progresión geométrica es $18$ y su primer término es $6$. Determina la razón de la progresión y el valor del cuarto término.

La suma de los infinitos términos de una progresión geométrica es $18$ y su primer término es $6$. Determina la razón de la progresión y el valor del cuarto término.

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Se tiene un cuadrado de lado $10$ cm. Uniendo los puntos medios de sus lados se forma un segundo cuadrado. Uniendo los puntos medios de los lados de este segundo…

Se tiene un cuadrado de lado $10$ cm. Uniendo los puntos medios de sus lados se forma un segundo cuadrado. Uniendo los puntos medios de los lados de este segundo cuadrado se forma un tercer cuadrado, y así sucesivamente. Calcula la suma de las áreas de los infinitos cuadrados formados mediante este proceso.

10 cm
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En un cuadrado de lado $L = 20$ cm se inscribe un círculo. Dentro de este círculo se inscribe un nuevo cuadrado, en el cual se inscribe otro círculo, y el proceso se…

En un cuadrado de lado $L = 20$ cm se inscribe un círculo. Dentro de este círculo se inscribe un nuevo cuadrado, en el cual se inscribe otro círculo, y el proceso se repite indefinidamente. Halla la expresión del área del enésimo círculo y calcula la suma de las áreas de los infinitos círculos formados.

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Problemas con progresiones geométricas

Depreciaciones, poblaciones, rebotes, fractales: identifica $a_1$ y $r$, y decide si piden un término, una suma finita o una suma infinita.

Un cuadrilátero y un pentágono, ambos con un ángulo reentrante, que ilustran ángulos en progresión geométrica de razón 2 cuadrilátero: 24°, 48°, 96°, 192° 192° > 180°: reentrante pentágono: de 17.4° hasta 278.7° 278.7° > 180°: reentrante
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Se deja caer una pelota elástica desde una altura inicial de $5$ metros. En cada bote, la pelota rebota alcanzando el $80\%$ de la altura del bote anterior. Plantea la…

Se deja caer una pelota elástica desde una altura inicial de $5$ metros. En cada bote, la pelota rebota alcanzando el $80\%$ de la altura del bote anterior. Plantea la sucesión de las alturas alcanzadas y calcula la distancia total recorrida por la pelota (sumando las bajadas y las subidas) hasta que se detiene teóricamente.

Botes h (m) 5 h₁ h₂ 1 2 3
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En una progresión geométrica de términos positivos, la suma de los dos primeros términos es $15$ y la suma del tercer y cuarto término es $60$. Plantea el sistema de…

En una progresión geométrica de términos positivos, la suma de los dos primeros términos es $15$ y la suma del tercer y cuarto término es $60$. Plantea el sistema de ecuaciones correspondiente para determinar el primer término y la razón de la progresión.

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Aquiles y la tortuga disputan una carrera. Aquiles corre a $10$ m/s y la tortuga a $1$ m/s. La tortuga parte con una ventaja de $100$ metros. Cuando Aquiles recorre esos…

Aquiles y la tortuga disputan una carrera. Aquiles corre a $10$ m/s y la tortuga a $1$ m/s. La tortuga parte con una ventaja de $100$ metros. Cuando Aquiles recorre esos $100$ metros, la tortuga ha avanzado $10$ metros. Cuando Aquiles recorre esos $10$ metros, la tortuga avanza $1$ metro, y así sucesivamente. Plantea la distancia total que recorre Aquiles como la suma de los infinitos términos de una progresión geométrica y demuestra que el resultado es finito.

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Los ángulos interiores de un cuadrilátero están en progresión geométrica de razón $2$. Calcula la medida de cada uno de los cuatro ángulos. ¿Sería posible construir un…

Los ángulos interiores de un cuadrilátero están en progresión geométrica de razón $2$. Calcula la medida de cada uno de los cuatro ángulos. ¿Sería posible construir un pentágono convexo cuyos ángulos interiores formen una progresión geométrica de razón $2$? Justifica tu respuesta.

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Casos más avanzados

Algunos problemas piden demostrar o combinar la progresión con otros temas.

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La curva conocida como "Copo de nieve de Koch" se construye a partir de un triángulo equilátero de lado $L$. En cada paso, el tercio central de cada segmento se…

La curva conocida como "Copo de nieve de Koch" se construye a partir de un triángulo equilátero de lado $L$. En cada paso, el tercio central de cada segmento se sustituye por dos segmentos de igual longitud que forman una punta hacia el exterior. Sea $P_n$ el perímetro de la figura en el paso $n$ (donde $P_0 = 3L$). Demuestra que $P_n$ es una progresión geométrica, halla su término general y calcula el límite del perímetro cuando $n \to \infty$.

Evolución de uno de los lados del triángulo Paso 0 Paso 1 Paso 2
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Demuestra que el producto de los $n$ primeros términos de una progresión geométrica de términos positivos viene dado por la fórmula $P_n = \sqrt{(a_1 \times a_n)^n}$.…

Demuestra que el producto de los $n$ primeros términos de una progresión geométrica de términos positivos viene dado por la fórmula $P_n = \sqrt{(a_1 \times a_n)^n}$. Utiliza este resultado para calcular el producto de los primeros $10$ términos de una progresión geométrica en la que $a_3 = 4$ y $a_8 = 128$.

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Sea $a_n$ una progresión geométrica de términos estrictamente positivos con primer término $a_1$ y razón $r$. Demuestra que la sucesión definida por $b_n = \log(a_n)$ es…

Sea $a_n$ una progresión geométrica de términos estrictamente positivos con primer término $a_1$ y razón $r$. Demuestra que la sucesión definida por $b_n = \log(a_n)$ es una progresión aritmética. Si $a_1 = 10$ y $r = 100$, calcula la suma de los $20$ primeros términos de la progresión $b_n$.

Resolver

Volvé al principio: en la paradoja de Aquiles y la tortuga, las infinitas distancias forman una progresión geométrica de razón $r=\frac1{10}<1$. Su suma $S_\infty=\frac{a_1}{1-r}$ es finita, así que Aquiles sí alcanza a la tortuga tras recorrer unos $111.1$ m.

Resumen

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