Introducción a las Progresiones y Series Aritméticas NM/NS

Por Romina Biga, Susana Beatriz Fernández, Marcos Guerrero, Silvia Cano, Alexander Díaz Campos, Miriam Bertone, Guillermo Rodriguez, Maria Ines Piaggio, Montse Martí, Elisa Jimenez Grant, Katherine Guerrero, María Gabriela Salatino, Germán Tenorio, Rafaela Menoscal, Sol Ines Perez, Pedro Martínez Marecos, Cecilia Villavicencio, Francisco Vargas Fragosa., Barbara Battaglino, Karina Avendanño, Tulia Ocampo Gaviria, Leonor Alvarez, Marcela Scarone, David Spooner, Analía Oursi, Maite de la Fuente Zofío, Eugenio López Braos, Prof. Alfonso Perendones, Cristina Flammini, Eugenia Arias, Prof. Jesús Montoro Ruiz, José Enrique García Cebrián


 
Progresiones o Secuencias Aritméticas
 
Dada la siguiente secuencia de imágenes ¿cuál crees que será el número de palillos que se requieren en el diagrama número 58? ¿cuántos palillos en total necesitaremos para realizar los primeros 58 diagramas?
 
Diagramas Progresión Aritmética
 
Es posible hallar el patrón detrás de esta secuencia de la siguiente forma. Representaremos los términos de la secuencia como:
 
espacio espacio espacio espacio u subíndice 1 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 2 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 3 espacio menos menos menos mayor que espacio n o t a c i ó n espacio q u e espacio r e p r e s e n t a espacio c a d a espacio d i a g r a m a
espacio espacio espacio espacio espacio espacio 3 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio 5 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio 7 espacio espacio espacio menos menos menos mayor que espacio n ú m e r o espacio d e espacio p a l i l l o s espacio e n espacio c a d a espacio d i a g r a m a
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio 2 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio 2 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio menos menos menos mayor que espacio d i f e r e n c i a espacio c o m ú n espacio e n t r e espacio d o s espacio t é r m i n o s espacio c o n s e c u t i v o s
 
Al restar dos términos consecutivos se obtiene la misma diferencia. Tal número se denomina la diferencia común y se representa con la letra d. Así: d igual u subíndice 2 menos u subíndice 1 igual u subíndice 3 menos u subíndice 2 igual u subíndice n menos u subíndice n menos 1 fin subíndice igual 2. Cuando en una secuencia tenemos una diferencia común entre cualesquiera par de términos consecutivos se denomina Progresión o Secuencia Aritmética
 
Para obtener el segundo término de la secuencia debemos sumar la diferencia común al primer término una vez, para obtener el tercer término se suma la diferencia común al primer término dos veces, y así sucesivamente, es posible obtener el número de palillos que contendrá el diagrama 58:
 
u subíndice 2 igual u subíndice 1 más d espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio menos menos menos menos menos menos menos menos menos mayor que u subíndice 2 igual 3 más 2 igual 5 espacio p a l i l l o s
u subíndice 3 igual u subíndice 1 más 2 d espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio menos menos menos menos menos menos menos menos menos mayor que u subíndice 3 igual 3 más 2 por 2 igual 7 espacio p a l i l l o s
espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales
u subíndice n igual u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d espacio menos menos menos menos menos menos menos menos menos mayor que u subíndice 58 igual 3 más paréntesis izquierdo 58 menos 1 paréntesis derecho por 2 igual 117 espacio p a l i l l o s
 
El término enésimo de una Progresión o Secuencia Aritmética es: u subíndice n igual u subíndice 1 más abrir paréntesis n menos 1 cerrar paréntesis d. Donde n espaciorepresenta la posición del término, u subíndice 1 el primer término y d la diferencia común de dos términos consecutivos en la progresión. En general: d igual u subíndice n menos u subíndice n menos 1 fin subíndice.
 
Ahora bien, al sumar los primeros n términos de una progresión aritmética "Serie Aritmética" se tiene que:
 
S subíndice n igual espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 1 espacio fin subíndice espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 2 espacio fin subíndice espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 3 espacio fin subíndice espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más... más espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice n menos 2 espacio fin subíndice espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice n menos 1 espacio fin subíndice espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice n espacio fin subíndice
L o espacio c u a l espacio e q u i v a l e espacio l a espacio s i g u i e n t e espacio e x p r e s i ó n espacio e n espacio t é r m i n o s espacio d e espacio u subíndice 1 coma espacio n espacio y espacio d espacio e n espacio o r d e n espacio a s c e n d e n t e espacio y espacio d e s c e n d e n t e dos puntos
S subíndice n igual espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 1 espacio fin subíndice espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio paréntesis izquierdo u subíndice 1 más d paréntesis derecho espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio espacio espacio paréntesis izquierdo u subíndice 1 más 2 d paréntesis derecho espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más... más paréntesis izquierdo u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 3 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 2 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho
puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio puntos suspensivos verticales
S subíndice n igual paréntesis izquierdo u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 2 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 3 paréntesis derecho d paréntesis derecho espacio espacio espacio espacio más... más espacio espacio espacio espacio espacio paréntesis izquierdo u subíndice 1 más 2 d paréntesis derecho espacio espacio espacio más espacio espacio espacio paréntesis izquierdo u subíndice 1 más d paréntesis derecho espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio más espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio u subíndice 1
S u m a n d o espacio a espacio a m b o s espacio l o s espacio t é r m i n o s espacio c o r r e s p o n d i e n t e s espacio d e espacio a m b a s espacio e c u a c i o n e s dos puntos
2 S subíndice n igual paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho más... más paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho más paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho
A l espacio s e r espacio l a espacio e x p r e s i ó n espacio d e l espacio l a d o espacio d e r e c h o espacio e l espacio m i s m o espacio t é r m i n o espacio s u m a d o espacio n espacio v e c e s espacio s e espacio t i e n e dos puntos
2 S subíndice n igual n espacio paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho punto y coma espacio l u e g o dos puntos
S subíndice n igual fracción n entre 2 paréntesis izquierdo 2 u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d paréntesis derecho. espacio
A l espacio s e r espacio u subíndice n igual u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d espacio s e espacio p u e d e espacio e s c r i b i r espacio c o m o dos puntos espacio S subíndice n igual fracción n entre 2 paréntesis izquierdo u subíndice 1 más u subíndice n paréntesis derecho.
En resumen tenemos que en cualquier Progresión o Secuencia Aritmética:
 
Término enésimo:                                   u subíndice n igual u subíndice 1 más paréntesis izquierdo n menos 1 paréntesis derecho d
La suma de los primeros n términos "Serie Aritmética":    S subíndice n igual fracción n entre 2 abrir paréntesis 2 u subíndice 1 más abrir paréntesis n menos 1 cerrar paréntesis d cerrar paréntesis igual fracción n entre 2 paréntesis izquierdo u subíndice 1 más u subíndice n paréntesis derecho.
 
Así pues, el número total de palillos que necesitaremos para realizar los primeros 58 diagramas será:
 
S subíndice 58 igual fracción 58 entre 2 abrir paréntesis 2 paréntesis izquierdo 3 paréntesis derecho más 57 paréntesis izquierdo 2 paréntesis derecho cerrar paréntesis igual 29 espacio paréntesis izquierdo 6 más 114 paréntesis derecho igual 29 espacio paréntesis izquierdo 120 paréntesis derecho espacio igual 3 espacio 480
S subíndice 58 igual fracción 58 entre 2 abrir paréntesis 3 más 117 cerrar paréntesis igual 29 espacio paréntesis izquierdo 120 paréntesis derecho igual 3 espacio 480.
Luego, se requieren 3 480 palillos en total para realizar los primeros 58 diagramas.
 
A continuación se adjunta una guía de trabajo relacionada con Progresiones Aritméticas.
 

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