Questões resolvidas de Progressão aritmética

Lista de questões resolvidas sobre progressão aritmética de vestibulares anteriores.

Exercícios resolvidos de P.A

1) Qual é o número mínimo de termos que se deve somar na P.A. :( 7/5 , 1 , 3/5 , ... ) , a partir do primeiro termo, para que a soma seja negativa?

*A) 9                          B) 8                    C) 7                     D) 6                            E) 5

SOLUÇÃO:

Temos: a₁ = 7/5 e r = 1 – 7/5 = 5/5 – 7/5 = -2/5, ou seja: r = -2/5.
Poderemos escrever então, para o n-ésimo termo a_n:
a_n = a₁ + (n – 1).r = 7/5 + (n – 1).(-2/5)
a_n = 7/5 – 2n/5 + 2/5 = (7/5 + 2/5) –2n/5 = 9/5 –2n/5 = (9 – 2n)/5

A soma dos n primeiros termos, pela fórmula vista anteriormente será então:
S_n = (a₁ + a_n). (n/2) = [(7/5) + (9 – 2n)/5].(n/2) = [(16 – 2n)/5].(n/2)
S_n = (16n – 2n²) / 10

Ora, nós queremos que a soma S_n seja negativa; logo, vem:
(16n – 2n²) / 10 < 0

Como o denominador é positivo, para que a fração acima seja negativa, o numerador deve ser negativo. Logo, deveremos ter:
16n – 2n² < 0

Portanto, n(16 – 2n ) < 0
Ora, como n é o número de termos, ele é um número inteiro e positivo. Portanto, para que o produto acima seja negativo, deveremos ter:
16 – 2n < 0, de onde vem 16 < 2n ou 2n > 16 ou n > 8.

Como n é um número inteiro positivo, deduzimos imediatamente que n = 9.
Portanto, a alternativa correta é a letra A.

2) As medidas dos lados de um triângulo são expressas por x + 1, 2x , x² - 5 e estão em P.A. , nesta ordem. O perímetro do triângulo vale:

A) 8                   B) 12                 C) 15                *D) 24                      E) 33

SOLUÇÃO:
Ora, se x + 1, 2x , x² – 5 formam uma P.A. , podemos escrever:
2x – (x + 1) = (x² – 5) – 2x
2x – x –1 + 5 – x² + 2x = 0
3x + 4 – x² = 0

Multiplicando por (-1) ambos os membros da igualdade acima, fica:
x² – 3x – 4 = 0
Resolvendo a equação do segundo grau acima encontraremos x = 4 ou x = - 1.

Assim, teremos:
x = 4: os termos da P.A . serão: x+1, 2x, x² – 5 ou substituindo o valor de x encontrado: 5, 8, 11, que são as medidas dos lados do triângulo. Portanto, o perímetro do triângulo (soma das medidas dos lados) será igual a 5+8+11 = 24.
O valor negativo de x não serve ao problema, já que levaria a valores negativos para os lados do triângulo, o que é uma impossibilidade matemática, pois as medidas dos lados de um triângulo são necessariamente positivas. Portanto, a alternativa correta é a letra D.

3) (UFBA ) Um relógio que bate de hora em hora o número de vezes correspondente a cada hora, baterá , de zero às 12 horas x vezes. Calcule o dobro da terça parte de x.

SOLUÇÃO:

Teremos que:
0 hora o relógio baterá 12 vezes. (Você não acha que bateria 0 vezes, não é?).
1 hora o relógio baterá 1 vez
2 horas o relógio baterá 2 vezes
3 horas o relógio baterá 3 vezes

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

12 horas o relógio baterá 12 vezes.

Logo, teremos a seguinte sequência:
(12, 1, 2, 3, 4, 5, ... , 12)

A partir do segundo termo da sequência acima, temos uma PA de 12 termos, cujo primeiro termo é igual a 1, a razão é 1 e o último termo é 12.

Portanto, a soma dos termos desta PA será:
S = (1 + 12).(12/2) = 13.6 = 78

A soma procurada será igual ao resultado anterior (a PA em vermelho acima) mais as 12 batidas da zero hora. Logo, o número x será igual a x = 78 + 12 = 90.
Logo, o dobro da terça parte de x será: 2. (90/3) = 2.30 = 60, que é a resposta do problema proposto.

4) (UFBA) Numa progressão aritmética, o primeiro termo é 1 e a soma do n-ésimo termo com o número de termos é 2. Calcule a razão dessa progressão.

SOLUÇÃO:

Temos: a₁ = 1 e a_n + n = 2, onde a_n é o n-ésimo termo.
Fazendo n = 2, vem: a₂ + 2 = 2, de onde vem imediatamente que a₂ = 0.
Daí, r = a₂ – a₁ = 0 – 1 = -1, que é a resposta procurada.

5 - A soma dos múltiplos positivos de 8 formados por 3 algarismos é:

A) 64376               B) 12846            C) 21286             D) 112                *E) 61376

SOLUÇÃO:

Números com 3 algarismos: de 100 a 999.
Primeiro múltiplo de 8 maior do que 100 = 104 (que é igual a 8x13)
Maior múltiplo de 8 menor do que 999 = 992 (que é igual a 8x124)

Temos então a PA: (104, 112, 120, 128, 136, ... , 992).
Da fórmula do termo geral a_n = a₁ + (n – 1) . r poderemos escrever:
992 = 104 + (n – 1).8, já que a razão da PA é 8.
Daí vem: n = 112

Aplicando a fórmula da soma dos n primeiros termos de uma PA, teremos finalmente:
S_n = S₁₁₂ = (104 + 992).(112/2) = 61376
A alternativa correta é portanto, a letra E.

6) (UFRGS) Em uma Progressão Aritmética, em que o primeiro termo é 23 e a razão é -6, a posição ocupada pelo elemento -13 é:

A) 8^a                   B) 7^a               C) 6^a                   D) 5^a                       E) 4^a

^Solução:

 ^{dados do problema:}

^{a1 = 13    r = - 6   an = 13   n = ?}

 Substituindo na fórmula do termo geral:

        an  = a1 + (n-1)r

        -13 = 23 + (n - 1).(-6)

        -13 - 23 = -6n + 6

        -36 - 6 = -6n

        -42 = -6n      Vamos multiplicar os dois lados por (-1)

        6n = 42

        n = 42/6

        n = 7            Resposta certa letra "B

7) (UCS) O valor de x para que a seqüência (2x, x+1, 3x) seja uma PA é:

 A) 1/2              B) 2/3               C) 3             D) 1/2                  E) 2

Solução:

Dados do problema:

     

          a1= 2x

          a2= x+1

          a3= 3x

 Neste exercício devemos utilizar a propriedade de uma PA qualquer. Sabemos que o termo da frente é igual ao termo de trás mais a razão. Ou seja:

a2 = a1 + r    isolando "r"     r = a2 - a1

a3 = a2 + r    isolando "r"     r = a3 - a2

        - Como temos "r" igualado nas duas equações, podes igualar uma a outra, ou seja:

a2 - a1 = a3 - a2

 Agora, substituindo pelos valores dados no enunciado:

        (x + 1) - (2x) = (3x) - (x + 1)

        x + 1 - 2x = 3x - x - 1

        x - 2x - 3x + x= -1 - 1

        -3x = -2             Multiplicando ambos os lados por (-1)

        3x = 2

        x = 2/3             Resposta certa letra "B"

8) A soma dos n primeiros termos de uma PA é dada por Sn=n²+2n. O valor do 13º termo desta PA é:

A) 195               B) 190                C) 27                D) 26                   E) 25

Solução:

Para calcularmos o 13º termo desta PA, devemos saber o valor do primeiro termo (a1) e o valor da razão, para isso vamos entender o que ele quis dizer com a fórmula dada.
À primeira vista você pode achar que se substituirmos "n" por 13 teremos o valor do 13º termo. Aí está o pega ratão, substitua e veja a resposta da letra "A" (pega ratão).

O que devemos fazer é substituir primeiro "n" por 1, isso dá

S1=12+2.(1)
S1=3

Como S1 significa a soma de todos os termos até a1, ou seja, como não tem nenhum antes de a1 é o próprio valor dele (a1=3)
Se substituirmos "n" por 2, temos:

S2=22+2.(2)
S2=8

Agora tem que se ligar. S2 significa a soma de todos os termos até a2, então é igual à a1+a2. Como já sabemos o valor de a1, logo:

S2=a1+a2=8
3+a2=8
a2=5

Se a1=3 e a2=5 a razão só pode ser 2. Agora podemos achar o 13º termo, é só substituir na fórmula do termo geral:

an=a1+(n-1)r
a13=3+(13-1)2
a13=3+24
a13=27       Resposta certa: Letra "C"

9) Quantos meios devemos interpolar entre 112 e 250 para termos uma PA de razão 23?
A) 3                   B) 4                C) 5                 D) 6                E) 7

Solução:

dados do problema:

a1=112      an=250      r=23

Devemos utilizar a fórmula do termo geral de uma PA:

Aqui que o bicho pega, meu amigo. A alternativa "E" tá te esperando, pedindo pra tu marcá-la.

7 não é a resposta, é o número total de termos.

Devemos retirar desta contagem os termos 112 e 250, pois é pedido quantos termos devem ser inseridos "ENTRE" estes dois.

Portanto, se no total temos 7 termos, excluindo dois da contagem, temos 5 termos para inserir entre o 112 e o 250.

A resposta certa: Letra "C"

10) Determine o número de termos de uma P.A. em que o primeiro e o último termo são respectivamente, 15 e 223. Adote razão igual a 8 e use a fórmula do termo geral.

Solução:

a1 = 15……………223 = 15 + (n – 1) . 8

an = 223………….223 = 15 + 8n – 8

r = 8………………..8n = 223 – 15 + 8

n = ?………………..8n = 216

………………….n = 216/8 ou 27

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