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Sucesiones o progresiones aritméticas

Contenido de esta página:

  1. Concepto de sucesión (recordatorio)
  2. Sucesión aritmética
  3. Sucesión creciente y decreciente
  4. Término general
  5. Suma de los \(n\) primeros términos
  6. 15 problemas resueltos

Esta página está dedicada exclusivamente a las sucesiones aritméticas. Recordamos el concepto de sucesión para poder definir el de sucesión aritmética y proporcionamos sus fórmulas. Al final de la página resolvemos 15 problemas de los conceptos vistos.

Temas relacionados:

1. Concepto de sucesión

Introducción a las sucesiones aritméticas: concepto, fórmulas y problemas resueltos de progresiones aritméticas. Secundaria, ESO y Bachillerato.

Una sucesión (o progresión) es un conjunto de números ordenados. Cada número ocupa una posición y recibe el nombre de término.

Ejemplo

Un ejemplo de sucesión es el conjunto de los números pares: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14,...

El término que ocupa la posición \(n\) se denota por \(a_n\) y se denomina término general o término \(n\)-ésimo.

Ejemplo

En la sucesión de las pares, el primer término es \(a_1=2\) y el sexto es \(a_6=12\). El término general es

$$ a_n = 2\cdot n $$

En esta página trabajaremos con sucesiones con infinitos términos (no hay un último término).

2. Sucesión aritmética

Una sucesión es aritmética cuando cada término se obtiene sumando un número al término que le precede. Este número se denomina diferencia y se denota por \(d\).

Introducción a las sucesiones aritméticas: concepto, fórmulas y problemas resueltos de progresiones aritméticas. Secundaria, ESO y Bachillerato.


Ver ejemplo

Fórmula para calcular la diferencia:

Introducción a las sucesiones aritméticas: concepto, fórmulas y problemas resueltos de progresiones aritméticas. Secundaria, ESO y Bachillerato.

Es decir, la diferencia se obtiene restando términos consecutivos.

Si la diferencia entre dos términos consecutivos no es constante en toda la sucesión, entonces la sucesión no es aritmética.

3. Sucesión creciente y decreciente

Una sucesión es creciente cuando cada término es mayor que el anterior:

$$ a_{n+1} > a_n$$

Esto ocurre cuando la diferencia es positiva: \(d > 0\).


Una sucesión es decreciente cuando cada término es menor que el anterior:

$$ a_{n+1} < a_n$$

Esto ocurre cuando la diferencia es negativa: \(d < 0\).

Nota: si la diferencia es \(d=0\), la sucesión es constante (todos los términos son iguales).

Ver ejemplo

4. Término general

Se puede calcular cualquier término de la sucesión mediante una fórmula (fórmula o término general). Esta fórmula se obtiene a partir del primer término y de la diferencia:

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Ejemplo

Calculamos el término 10-ésimo (es decir, el décimo término) de la sucesión de los pares.

Como el primer término es \(a_1=2\) y la diferencia es \(d=2\), el término que ocupa la décima posición es

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Podemos calcular igualmente otros términos de esta sucesión a partir de su término general:

$$ a_n = 2+2\cdot (n-1) $$

O bien, operando un poco,

$$ a_n = 2\cdot n $$

5. Suma de \(n\) términos

Primera fórmula:

Conociendo el primer término y el término \(n\)-ésimo de la sucesión, podemos calcular la suma de los \(n\) primeros términos con la fórmula

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Ver ejemplo

Segunda fórmula:

También podemos calcular la suma de los \(n\) primeros términos a partir del primero y de la diferencia con la fórmula

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Nota: la fórmula se obtiene al sustituir la expresión del término general \(a_n\) en la primera fórmula de la suma \(S_n\).

Ver ejemplo

6. Problemas Resueltos

Problema 1 dificultad

Calcular la diferencia de las siguientes sucesiones:

Resolvemos:

Para calcular la diferencia tenemos que restar términos consecutivos. Restaremos el segundo y el primer término.

Nota: Es aconsejable comprobar que la diferencia es constante en toda la sucesión (si esto no ocurre, la sucesión no es aritmética).

Problema 2 dificultad

¿Cuál de las siguientes sucesiones no es aritmética?

Resolvemos:

La primera sucesión es aritmética con diferencia \(d = 10\).

La segunda sucesión no es aritmética porque la diferencia entre el segundo y el primer término es -10, mientras que la diferencia entre el tercero y el segundo es 7.

La tercera es aritmética con diferencia negativa: \(d = -10\).

Problema 3 dificultad

¿Cuál es el segundo término (\(a_2\)) de la siguiente sucesión aritmética?

$$ 5,a_2,21,29,... $$

Resolvemos:

Si sumamos la diferencia \(d\) al primer término, tendremos el segundo. Necesitamos calcular la diferencia y para ello sólo tenemos que restar términos consecutivos.

La diferencia entre el cuarto y el tercer término es

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Calculamos \(a_2\) sumando la diferencia al primer término:

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Comprobamos que la diferencia entre el tercer y el segundo término también es 8:

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Problema 4 dificultad

Calcular los dos siguientes términos (\(a_4\) y \(a_5\)) de las siguientes sucesiones aritméticas:

¿Cuál es la diferencia de estas sucesiones?

Resolvemos:

Si calculamos las diferencias, fácilmente podremos calcular los términos siguientes.

Problema 5 dificultad

Si dos sucesiones tienen la misma diferencia, ¿son la misma sucesión?

Resolvemos:

No. Si la diferencia es la misma pero el primer término es distinto, las sucesiones son diferentes. Por ejemplo, la sucesión de los pares y la de los impares tienen diferencia \(d=2\), pero son distintas:

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Problema 6 dificultad

Determinar si las siguientes sucesiones son crecientes o decrecientes:

Resolvemos:

Problema 7 dificultad

Calcular el décimo término (\(a_{10}\)) de cada sucesión:

Resolvemos:

Calcularemos la diferencia para poder calcular el décimo término, pero usaremos el término general para no tener que calcular los términos intermedios. La fórmula que necesitamos es

$$ a_n = a_1 + d\cdot (n - 1) $$

Problema 8 dificultad

Calcular el término \(a_5\) de cada sucesión a partir de los datos proporcionados:

Determinar si las sucesiones son crecientes o decrecientes.

Resolvemos:

En la primera y segunda sucesión conocemos el primer término y la diferencia, así que tenemos que usar la fórmula del término general (con \(n = 5\)):

$$ a_n = a_1 + d\cdot (n - 1) $$

En la tercera sucesión ya se nos proporciona el término general.

La primera y la tercera sucesión son crecientes porque su diferencia es positiva (\(d=6\) en una y \(d=3\) en la otra). La segunda sucesión es decreciente porque su diferencia es negativa (\(d=-3\)).

Problema 9 dificultad

Calcular el término general de las siguientes sucesiones:

Resolvemos:

Para calcular el término general se necesitan el primer término y la diferencia.

Problema 10 dificultad

Calcular el término \(a_1\) de las sucesiones aritméticas a partir de los datos dados:

Resolvemos:

Problema 11 dificultad

Calcular la suma de los 10 primeros términos de las siguientes sucesiones:

Resolvemos:

Emplearemos la primera fórmula para la suma:

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Necesitaremos calcular \(a_{10}\) para poder aplicar la fórmula.

Problema 12 dificultad

Calcular la suma de los 10 primeros términos las sucesiones a partir de los datos dados:

Resolvemos:

La fórmula para calcular la suma es

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Problema 13 dificultad

Encontrar una progresión aritmética cuyo primer término sea 3 y que sus tres primeros términos sumen 12.

Resolvemos:

La fórmula para calcular la suma es

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Como los 3 primeros términos deben sumar 12,

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Resolvemos la ecuación obtenida:

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Sabemos que el primer término es 3 y que el tercero es 5. Podemos calcular el segundo. Los tres primeros términos son

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Calculamos la diferencia resolviendo la ecuación anterior:

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Por tanto, la diferencia es \(d = 1\) y el segundo término es

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La sucesión es 3, 4, 5, 6, 7,...

Problema 14 dificultad

Calcular cuántos números impares hay entre 20 y 50 y calcular su suma.

Resolvemos:

La diferencia de la sucesión de los impares es \(d=2\).

El primer número impar comprendido entre 20 y 50 es 21 y el último es 49:

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Observad que \(m\) es el número de números impares entre 20 y 50. Para calcularlo, utilizaremos la diferencia y la fórmula del término general:

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Por tanto, hay 15 números impares entre 20 y 50. Calculamos su suma:

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Problema 15 dificultad

El primer término de una sucesión aritmética es \(a_1=12\) y la suma de los 5 primeros términos es \(S_5=90\) . Calcular el término \(a_5\) y el término general \(a_n\).

Resolvemos:

La fórmula para calcular la suma es

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Como conocemos \(S_5=90\) y \(a_1=12\), tenemos

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Despejamos el término \(a_5\) de la ecuación anterior:

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Por tanto, el quinto término es

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A partir del primer y quinto término podemos calcular la diferencia:

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Como conocemos el primer término y la diferencia, conocemos el término general:

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