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Ainda os números Sequências numéricas Observemos a seguinte sequência de figuras obtidas com fósforos: Se contarmos o número de fósforos utilizados na construção de cada uma das figuras podemos formar uma sequência numérica: 3, 8, 13, 18, ... A cada um dos números que constituem uma sequência numérica dá-se o nome de termo e cada termo tem uma ordem: 1.º, 2.º, 3.º, ... Se observarmos com atenção os quatro primeiros termos desta sequência numérica facilmente descobrimos uma regra que permite escrever o termo seguinte. O primeiro termo é 3 e cada um dos restantes termos é obtido adicionando 5 ao anterior. O 5.º termo da sequência numérica que estamos a considerar, de acordo com esta regra, é 18 + 5 = 23. 3, 8, 13, 18, 23, ... Para construirmos a 5.ª figura precisamos, portanto, de 23 fósforos. Até aqui temos encontrado cada termo recorrendo ao anterior. Este método obriga a que para indicarmos 3, 1.º termo 7, 2.º termo 11, 3.º termo 15, ... 3, 5 8, 5 13, 5 18, 5 ? , ... Exemplo Indica os três termos seguintes da sequência: 2, 4, 7, 11, ?, ?, ?, ... Resolução: Os três termos seguintes são: 16, 22 e 29. 2, 2 4, 3 7, 4 11, 5 16, 6 22, 7 29, ... Matemática 8.º ano - Testes e Exercícios © Porto Editora um determinado termo de uma sequência numérica tenhamos que escrever todos os anteriores, o que se torna impensável quando, por exemplo, queremos saber qual é o 100.º termo. Uma expressão que permite calcular um termo qualquer dada a sua ordem, sem ser preciso escrever todos os anteriores, chama-se expressão geradora ou termo geral. Na tabela seguinte encontram-se as expressões geradoras de algumas sequências numéricas importantes. Exemplo 3n – 1 é a expressão geradora da sequência: 2, 5, 8, 11, ... O 1.º termo obtém-se substituindo n na expressão geradora por 1; o 2.º termo obtém-se substituindo n por 2 e assim sucessivamente. Para calcularmos, por exemplo, o 100.º termo, basta substituirmos n por 100: 3n 1 3 100 1 300 1 299 Ordem 1 2 3 4 ... 100 ... n Termo 2 5 8 11 ... 299 ... 3n – 1 Exemplo Calcula os quatro primeiros termos da sequência cuja expressão geradora é 2n – 10. Resolução: Para n = 1 temos 2 x 1 – 10 = 2 – 10 = – 8 Para n = 2 temos 2 x 2 – 10 = 4 – 10 = – 6 Para n = 3 temos 2 x 3 – 10 = 6 – 10 = – 4 Para n = 4 temos 2 x 4 – 10 = 8 – 10 = – 2 Os quatro primeiros termos da sequência cuja expressão geradora é 2n – 10 são: – 8, – 6, – 4 e – 2. Sequência Expressão geradora Números pares 2, 4, 6, 8, ... 2n Números ímpares 1, 3, 5, 7, ... 2n – 1 Múltiplos de 3 3, 6, 9, 12, ... 3n Quadrados perfeitos 1, 4, 9, 16, ... n2 Matemática 8.º ano - Testes e Exercícios © Porto Editora Exemplo Indica uma expressão geradora para cada uma das seguintes sequências: a) 100, 200, 300, 400, ... b) 4, 5, 6, 7, ... c) , , , , ... Resolução: a) 100n b) n + 3 c) 1 2 3 4 5 6 7 8 2n 1 2n Exemplo Observa com atenção a sequência geométrica. a) Desenha a 4.ª figura da sequência. b) Quantos quadrados terá a 50.ª figura? c) Será possível construir uma figura da sequência geométrica que tenha 1001 quadrados? Resolução: a) b) Como estratégia, para contar o número de quadrados de uma figura qualquer desta sequência, podemos decompô-la em duas partes. Matemática 8.º ano - Testes e Exercícios © Porto Editora O número de quadrados de cada figura é igual aos 4 quadrados vermelhos (que formam os vértices) mais 4 vezes o número de quadrados azuis (que estão em cada um dos lados). Aplicando a propriedade distributiva podemos simplificar a expressão geradora obtida: Para n = 50 temos 8 x 50 = 400. A 50.ª figura tem 400 quadrados. c) Como a expressão geradora da sequência é 8n sabemos que o número de quadrados de uma figura é sempre múltiplo de 8. Se dividirmos 1001 por 8 verificamos que tal não é o caso. Logo, não é possível construir uma figura desta sequência geométrica com 1001 quadrados. Ordem 1 2 3 4 ... n N.º quadrados vermelhos 4 4 4 4 ... 4 N.º quadrados azuis 4 x 1 4 x 3 4 x 5 4 x 7 ... 4 x (2n – 1) N.º total de quadrados 4 + 4 x 1 4 + 4 x 3 4 + 4 x 5 4 + 4 x 7 ... 4 + 4 (2n – 1) 4 4(2n 1) 4 8n 4 8n Matemática 8.º ano - Testes e Exercícios © Porto Editora