Progressão aritmética

Definição:
Progressão aritmética (PA) é toda sequência numérica em que cada termo, a partir do segundo é igual à soma do termo anterior com uma constante r, chamada de razão.
CLASSIFICAÇÃO DE UMA P.A.
Crescente: r > 0 (razão positiva)
Decrescente: r < 0 (razão negativa
Constante: r = 0 (razão nula)
FÓRMULA DO TERMO GERAL DA P.A.
Numa P.A. ( a1, a2, a3, a4, a5, …, an, …) de razão r, temos: an = a1 + (n -1 ) r
SOMA DOS TERMOS DE UMA P.A. FINITA
A soma Sn dos n primeiros termos da P.A. ( a1, a2, a3, a4, a5, …, an, …) é dada por: Sn = (a1 + an)n/2
REPRESENTAÇÃO GENÉRICA DE UMA P.A.
(x, x + r, x + 2r) P.A. de três termos e razão r, para quaisquer valores de x e r.
(x - r, x, x + r) P.A. de três termos e razão r, para quaisquer valores de x e r.
(x, x + r, x + 2r, x + 3r) P.A. de quatro termos e razão r, para quaisquer valores de x e r.
PROPRIEDADES DE UMA P.A.
P1. Em toda P.A. finita, a soma de dois termos eqüidistantes dos extremos é igual à soma dos extremos.
P2. Qualquer termo de uma PA, a partir do segundo, é a média aritmética entre o anterior e o posterior, isto é: (a, b, c) é P.A., logo b = (a + c)/2
Observação: Em uma P.A. com número ímpar de termos, o termo médio é a média aritmética entre os extremos.

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
1. Determinar o 51º termo da P.A. (4, 10, 16, 22, …).
Resolução:
an = a1 + (n -1 ) r
r = 10 – 4 = 6
a51 = 4 + (51 -1 ).6
a51 = 4 + 50.6 = 4 + 300 = 304
a51 = 304.

2. Calcule a razão da P.A. em que a1 = 7 e a5 = 8
Resolução
Sabendo-se que a5 = a1 + 4r, temos:
8 = 7 + 4r
4r = 8 – 7
r = 1/4

3. Calcule a razão da P.A. em que a2 + a3 = 11 e a4 + a7 = 21.
Resolução
| a2 = a1 + r
| a3 = a1 + 2r
| a4= a1 + 3r
| a7 = a1 + 6r
Assim:
a2 + a3 = 11 a1 + r + a1 + 2r = 11 → 2a1 + 3r = 11 (1)
a4 + a7 = 21 a1 + 3r + a1 + 6r = 21 → 2a1 + 9r = 21 (2)
Subtraindo membro a mebro de (2) em (1) temos:
| 2a1 + 9r = 21
| 2a1 + 3r = 11
6r = 10
r = 5/3

4. Determine o número de termos da P.A. (3, 7, 11, …, 99)
Resolução
an = a1 + (n -1 ) r
r = 7 – 3 = 4
99 = 3 + (n -1 ).4
(n – 1).4 = 99 – 3 n – 1 = 96/4
n – 1 = 24 n = 25
n = 25 termos

5. Calcule o valor de x, para que a sequência (2x – 2, 3x – 1, 2x + 6) seja uma P.A.
Resolução
Para que a sequência (2x – 2, 3x – 1, 2x + 6) seja uma P.A., temos a seguinte condição:
3x – 1 - ( 2x – 2) = 2x + 6 - ( 3x – 1)
3x – 1 – 2x + 2 = 2x + 6 – 3x + 1
3x – 2x – 2x + 3x = 6 + 1 + 1 – 2
2x = 6
x = 3

6. Numa P.A. decrescente de três termos, a soma desses termos é 6 e o produto é -24. Calcule a P.A.
Resolução
Quando se conhece a soma dos termos, então podemos representar a P.A por (x - r, x, x + r)
Pelo enunciado temos:
x – r + x + x + r = 6 x = 2 (1)
Também sabemos que:
(x – r). x.(x + r) = - 24 (2)
Substituindo (1) em (2):
(2 – r). 2.(2 + r) = - 24
(2 – r).(2 + r) = -24/2 = - 12
4 – r² = - 12
r² = 16
r' = 4 e r'' = - 4
Como a P.A. é decrescente, só nos interessa r = - 4
Substituindo em (x - r, x, x + r), obtemos:
P.A. (6, 2, -2)

7. (Faap-SP) As medidas dos ângulos internos de um triângulo, em ordem crescente, formam uma progressão aritmética. A medida do maior desses ângulos é o dobro da medida do menor. O maior ângulo interno desse triângulo mede:
a) 68º
b) 72º
c) 76º
d) 80º
e) 82º
Resolução
Quando se conhece a soma dos termos, então podemos representar a P.A por (x - r, x, x + r)
A soma dos ângulos internos de um triângulo qualquer é 180º, então:
x – r + x + x + r = 180º
3x = 180º
x = 180/3
x = 60º
Conforme o enunciado da questão, a medida do maior desses ângulos é o dobro da medida do menor, logo:
x + r = 2(x – r)
x + r = 2x – 2r
x = 3r
r = 60/3
r = 20
Substituindo em (x - r, x, x + r), temos os seguintes ângulos: 40º, 60º 80º
Resposta: d

8. Calcule a soma dos vinte primeiros termos da P.A. (3, 7, 11, …).
Resolução
r = 7 – 3 = 4
an = a1 + (n -1 ) r
a20 = 3 + (20 -1 ) . 4
a20 = 3 + 19 . 4 = 79
Sn = (a1 + an)n/2
S20 = (3+ 79).20/2
S20 = 82.10 = 820
S20 = 820

9. (PUC-RIO) Temos uma progressão aritmética de 20 termos onde o 1º termo é igual a 5. A soma de todos os termos dessa progressão aritmética é 480. O décimo termo é igual a:
A) 20
B) 21
C) 22
D) 23
E) 24
Resolução
a1 = 5
a10 = 5 + (10 -1 ) r
a10 = 5 + 9r (1)
Sn = (a1 + an)n/2
480 = (5+ a20).20/2
480 = (5+ a20).10
(5+ a20) = 480/10
(5+ a20) = 48
a20 = 48 – 5 = 43
a20 = 43
a20 = 5 + (20 -1 ).r
43 = 5 + 19r
19r = 43 – 5
19r = 38
r = 38/19 = 2
r = 2
Substituindo r em (1) temos:
a10 = 5 + 9.2
a10 = 5 + 18 = 23
Resposta: D

10. (PUC-RIO)A soma de todos os números naturais ímpares de 3 algarismos é:
A) 220.000
B) 247.500
C) 277.500
D) 450.000
E) 495.000
Resolução:
Números naturais ímpares de 3 algarismos temos:
(101, 103, …, 999), formam uma P.A. de r = 2
a1 = 101
an = 999
r = 2
an = a1 + (n -1 ) r
999 = 101 + (n – 1).2
999 – 101 = (n – 1).2
(n – 1) = 898/2
n – 1 = 449
n = 449 + 1 = 450
Sn = (a1 + an)n/2
Sn = (101 + 999)450/2
Sn = 1100.225
Sn = 247500
Resposta: B