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Término general de la progresión aritmética (PA)
La progresión aritmética, comúnmente abreviada como PA, es una secuencia de números en la que la diferencia entre dos términos consecutivos permanece constante. Esta diferencia se llama "diferencia común". Es un concepto fundamental en álgebra.
Primero veamos cómo se ve una progresión aritmética:
Considere la serie: 2, 4, 6, 8, 10, 12, ...
Aquí, la diferencia entre dos términos consecutivos es 2, y por lo tanto, 2 es la diferencia común. Esta serie puede continuar hasta el infinito.
Comprendiendo el término general
En una progresión aritmética, el n-ésimo término de la secuencia se puede definir mediante una fórmula específica. Esto se llama el "término general" de la secuencia, y nos ayuda a encontrar cualquier término de la serie sin listar todos los términos. El término general de una PA se expresa matemáticamente de la siguiente manera:
T n = a + (n - 1) * d
Aquí:
T n
es el enésimo término.a
es el primer término de la secuencia.n
es el número de términos.d
es la diferencia común.
Esta fórmula proporciona un método simple para determinar cualquier término de una progresión aritmética sin calcular todos los términos anteriores.
Ejemplo 1: Encontrar el término común
Examinemos la serie 3, 7, 11, 15, 19, ….
- El primer término es
a
3. - La diferencia común
d
es 4.
Podemos sustituir estos valores en nuestra fórmula para obtener el término general:
T n = 3 + (n - 1) * 4
Al sustituir diferentes valores de n
obtendremos diferentes términos en esta secuencia.
Ejemplo 2: Usando la fórmula del término común
Suponga que le piden encontrar el décimo término de la secuencia 5, 8, 11, 14, 17, ...
- Aquí,
a
= 5 - Diferencia común
d
= 3
Usando la fórmula del término común, podemos calcular el décimo término:
T 10 = 5 + (10 - 1) * 3 T 10 = 5 + 9 * 3 T 10 = 5 + 27 T 10 = 32
Por lo tanto, el décimo término es 32.
Ejemplo visual
Considere la PA: 1, 3, 5, 7, 9, 11, ...
1, 3, 5, 7, 9, 11, ..., t n
Para esta PA:
a = 1, d = 2
Insertando en la fórmula del término general:
t n = 1 + (n - 1) * 2
Esto ayuda a calcular cualquier número de términos fácilmente.
Ejemplo 3: Encontrar términos específicos
Suponga que hay una PA: 10, 15, 20, ...
Desea encontrar el decimoquinto término:
- El primer término es
a
10. - La diferencia común
d
es 5.
Use la fórmula del término general:
T 15 = 10 + (15 - 1) * 5 T 15 = 10 + 14 * 5 T 15 = 10 + 70 T 15 = 80
Por lo tanto, el decimoquinto término es 80.
Ejemplo 4: Comprendiendo series negativas
La progresión aritmética también puede incluir números negativos:
Para la serie: 20, 15, 10, 5, 0, ...
- El primer término es
a
20. - Aquí, la diferencia común es
d
-5.
Queremos encontrar el séptimo término:
T 7 = 20 + (7 - 1) * (-5) T 7 = 20 + 6 * (-5) T 7 = 20 – 30 t 7 = -10
Por lo tanto, el séptimo término es -10.
Aplicaciones comunes en la vida real
Las progresiones aritméticas tienen muchas aplicaciones, desde la arquitectura hasta la economía. Los urbanistas pueden usar las PA al calcular edificios o postes de lámparas espaciados de manera uniforme. Los economistas pueden usarlas para predecir las tasas de crecimiento económico a lo largo de los años sucesivos.
La importancia de comprender la PA
Dominar las progresiones aritméticas le ofrece una herramienta fundamental en matemáticas. Comprender la terminología general permite a estudiantes, profesionales y entusiastas manejar secuencias de manera eficiente sin cálculos repetitivos.
Ejemplo 5: Grandes números de término
Trabajemos con valores más grandes de n. Para la PA, 6, 12, 18, 24, ..., vamos a encontrar el quincuagésimo término.
a = 6
d = 6
Uso de la fórmula:
T 50 = 6 + (50 - 1) * 6 T 50 = 6 + 49 * 6 T 50 = 6 + 294 T 50 = 300
Por lo tanto, el quincuagésimo término es 300.
Desventajas del cálculo práctico
Si bien puede calcular en papel borrador para números pequeños, los números grandes en una PA se vuelven rápidamente engorrosos. Los cálculos automatizados o las fórmulas pueden facilitar mucho la tarea.
Conclusión
Los términos comunes en las progresiones aritméticas son una herramienta matemática versátil y eficiente utilizada para predecir futuros términos de la secuencia sin la derivación paso a paso de cada término. Educativamente, forma un puente hacia teorías matemáticas más amplias, mejorando las habilidades lógicas de resolución de problemas y análisis.
A medida que continúe practicando y explorando, la aplicación y simplicidad de encontrar términos en progresiones aritméticas se convertirá en algo natural para usted y será útil en una variedad de temas matemáticos y más allá.