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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 1
UNICAMP
Exasiu
Prof. Marçal Ferreira
Aula 04 – Progressões.
vestibulares.estrategia.com
EXTENSIVO
2024
Exasi
u
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AULA 04 – PROGRESSÕES 2
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 4
1. SEQUÊNCIAS – LEI DE FORMAÇÃO 5
1.1. Propriedades dos termos de uma sequência 8
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 8
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 9
1.2. Fórmula de recorrência 10
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 11
1.3. Fórmula do termo geral 12
1.4. Resumo 13
2. PROGRESSÃO ARITMÉTICA (PA) 13
2.1. Fórmula de recorrência da PA 15
2.2. Fórmula do termo geral da PA 16
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 17
2.3. Soma de 𝒏 termos de uma PA 18
CAI NA PROVA 20
2.4. Característica da PA 22
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 22
2.5. Resumo de PA 23
3. PROGRESSÃO GEOMÉTRICA (PG) 24
3.1. Fórmula de recorrência da PG 24
3.2. Fórmula do termo geral da PG 25
3.3. Soma de 𝒏 termos da PG 26
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AULA 04 – PROGRESSÕES 3
3.4. Soma de infinitos termos da PG de razão |𝒒| < 𝟏 29
3.5. Característica da PG 32
3.6. Resumo de PG 34
4. PROGRESSÃO HARMÔNICA 35
4.1. Resumo de Progressão Harmônica 36
5. FÓRMULAS, DEMONSTRAÇÕES E COMENTÁRIOS 36
5.1. Prova da fórmula do termo geral da PA 36
5.2. Prova da premissa de Gauss 38
6. QUESTÕES DE VESTIBULARES ANTERIORES 39
7. GABARITO DAS QUESTÕES DE VESTIBULARES ANTERIORES 52
8. QUESTÕES DE VESTIBULARES RESOLVIDAS E COMENTADAS 53
9. CONSIDERAÇÕES FINAIS 107
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AULA 04 – PROGRESSÕES 4
Introdução
Olá.
Estudamos, até aqui, várias maneiras de expressar a dependência entre duas variáveis
na forma de função: função linear, do segundo grau, exponencial, logarítmica, trigonométrica...
Nesta aula, veremos algo um pouco diferente, as sequências.
Há, ainda, uma relação de dependência entre duas variáveis, mas de maneira distinta da
que vimos até agora.
Veremos o que são sequências e as propriedades de sequências consagradas no
vestibular como as progressões aritméticas, geométricas e harmônicas.
Indico seguir a sequência da aula, lendo a teoria e fazendo suas anotações, fazer as
questões propostas e, por fim, acompanhar a resolução para “aparar as arestas”.
Mesmo que você consiga fazer um exercício corretamente, aconselho a você ler a
resolução proposta aqui. É possível que você se depare com uma ou outra ideia diferente da que
você teve ao fazer o exercício e isso aumenta seu horizonte na disciplina.
Dúvidas?
Já sabe, não as deixe sem solução. Se precisar de ajuda com elas, poste-as no fórum.
Estamos aqui para auxiliá-lo.
Boa aula.
/professormarcal /professor.marcal /professormarcal
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1. Sequências – Lei de formação
Quando estudamos as funções, vimos que uma função 𝑓 é uma relação entre dois
conjuntos e que obedece a duas regras básicas: todos os elementos do conjunto de partida
(Domínio) são relacionados e essa relação não pode ser para com mais de um elemento do
conjunto de chegada (Contradomínio). Os elementos que “recebem” essa relação dos elementos
do conjunto de partida compõem um subconjunto do Domínio chamado Imagem.
Retomemos esses conceitos.
Nossas sequências também são relações entre conjuntos e obedecem a essas duas
regras básicas. A diferença é que, nas sequências, o conjunto de partida é o conjunto dos
números naturais sem o zero, ℕ∗.
Função 𝑓
1) A regra da função deve
fornecer um 𝑓(𝑥) para
todo 𝑥 pertencente ao
Domínio. Sem exceções.
2) Não são aceitas
ambiguidades. A cada 𝑥
deve haver um único 𝑓(𝑥)
correspondente.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 6
Há autores que consideram o conjunto de partida como o conjunto dos naturais ℕ, o que
inclui o zero. Para esses autores, o termo zero é o início, o “primeiro termo” de uma sequência.
Neste curso, e na maioria dos vestibulares, é considerado o conjunto dos números
naturais sem o zero ℕ∗, embora, aqui e ali, vemos posturas diferentes nas bancas. Você deve
estar preparado para ambos os casos, ok?
Veja o diagrama que servirá de guia para nossa aula de sequências e séries.
Neste exemplo, consideramos uma sequência 𝑎 cujo conjunto de partida tem 5 elementos.
Nas sequências, esses elementos também são chamados termos. Esse número de elementos,
ou termos, varia de sequência para sequência, como você verá ao longo desta aula.
Entendendo cada elemento do Domínio como a posição de um elemento em uma
sequência e alguns elementos do Contradomínio como o próprio elemento da sequência, temos.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 7
Como o conjunto Domínio será o mesmo para todos os casos em que o enunciado não
diga o contrário, podemos suprimir essa informação e escrever a sequência como sendo os
próprios elementos do conjunto Imagem.
Dessa forma, a sequência 𝐴 pode ser representada por
𝐴 = (2,4,3,4,1)
Essa sequência é finita e tem exatamente os 5 elementos listados.
O primeiro termo é 2; o segundo, 4; o terceiro, 3 e assim por diante. Para relacionar um
elemento à sua posição na sequência, utilizamos um índice subscrito à letra 𝑎 (minúscula), de
preferência a mesma que dá nome à sequência.
𝑎1 = 2 → 𝑂 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 é 2
𝑎2 = 4 → 𝑂 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 é 4
𝑎3 = 3 → 𝑂 𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 é 3
𝑎4 = 4 → 𝑂 𝑞𝑢𝑎𝑟𝑡𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 é 4
𝑎5 = 1 → 𝑂 𝑞𝑢𝑖𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 é 1
Definimos, então, nossa primeira representação de sequência: apresentando uma
listagem de seus elementos.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 8
1.1. Propriedades dos termos de uma sequência
Agora, vamos tentar associar à sequência de termos, que pode ser numérica ou não, uma
ordenação lógica, uma característica, uma lei. Veja.
(0,1,2,3,4, … ) → 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑖𝑠 ℕ
(4,6,8,10,12… ) → 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑞𝑢𝑒 2
(10,100,1.000,10.000) → 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 𝑑𝑒 10; 𝑑𝑒 10 𝑎 10.000
(1,2,3,4,6,12) → 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 12
(𝑡𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜, 𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑖𝑙á𝑡𝑒𝑟𝑜, 𝑝𝑒𝑛𝑡á𝑔𝑜𝑛𝑜, ℎ𝑒𝑥á𝑔𝑜𝑛𝑜, … ) → 𝑝𝑜𝑙í𝑔𝑜𝑛𝑜𝑠 𝑒𝑚 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑚 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑑𝑜𝑠
Quer tentar?
Exercício de fixação
1. Descreva a lei de formação de cada uma das sequências.
𝒂) (𝟏𝟎, 𝟏𝟓, 𝟐𝟎, 𝟐𝟓)
𝒃) (𝒅𝒐𝒎𝒊𝒏𝒈𝒐, 𝒔𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒂, 𝒕𝒆𝒓ç𝒂, 𝒒𝒖𝒂𝒓𝒕𝒂, 𝒒𝒖𝒊𝒏𝒕𝒂, 𝒔𝒆𝒙𝒕𝒂, 𝒔á𝒃𝒂𝒅𝒐)
𝒄) (𝟐, 𝟑, 𝟓, 𝟕, 𝟏𝟏, 𝟏𝟑, 𝟏𝟕… )
𝒅) (𝟐, 𝟒, 𝟖, 𝟏𝟔, 𝟑𝟐, 𝟔𝟒… )
𝒆) (𝟒, 𝟗, 𝟏𝟔, 𝟐𝟓, 𝟑𝟔, 𝟒𝟗, 𝟔𝟒… )
Respostas
a) Múltiplos de 5, de 10 a 25.
b) Dias da semana.
c) Números primos.
d) Potências de base 2.
e) Quadrados perfeitos.
Claro que podemos fazer o contrário também, definir a lei de formação por propriedade
dos termos da sequência para, depois, escrever os elementos.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 9
Exercício de fixação
2. Escreva os elementos de cada uma das propriedades.
a) Números primos entre 20 e 30
b) Sequência cujo primeiro termo é 5, o segundo é 7 e cada termo subsequente é a soma dos
dois termos anteriores.
c) Sequência cujo primeiro termo é 𝟐 e cada termo posterior é a soma do anterior com 𝟑.
d) Inverso dos números naturais sem o zero.
e) Números cuja primeira letra seja “d” em ordem crescente.
f) Anos em que você se mudou de casa.
Respostas
a) (23,29)
b) (5,7,12,19,31,50,81,… )
c) (2,5,8,11,14,… )
d) (
1
1
,
1
2
,
1
3
,
1
4
,
1
5
, … )
e) (2,10,12,16,17,18,19,200… )
f) Resposta pessoal.
Acabamos de ver um dos métodos de enunciarmosa lei de formação de uma sequência,
a propriedade de seus termos.
Há, ainda, mais dois modos que veremos em seguida: expressar cada termo por meio de
uma fórmula de recorrência ou em função de sua posição (fórmula do termo geral). Vejamos
cada uma dessas opções mais detalhadamente.
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1.2. Fórmula de recorrência
Para definir uma sequência por meio da fórmula de recorrência precisamos de duas
informações:
1) Quais são os primeiros termos necessários para a construção da sequência.
2) Como construir os próximos termos com base no(s) antecessor(es).
Com base no que já aprendemos até aqui, podemos enunciar um exemplo de fórmula de
recorrência.
𝐴 = {
𝑎1 = 3
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 5, 𝑛 ≥ 2
Traduzindo o significado de cada informação.
𝐴 = {
𝑎1 = 3 → 𝑂 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑑𝑎 𝑠𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐴 é 3
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 5, 𝑛 ≥ 2 → 𝐶𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜, 𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑟 𝑑𝑜 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜, é 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑜
𝑠𝑜𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 5 𝑎𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
Vamos explicitar os termos da sequência A.
Sabemos que o primeiro termo é 3, pois a fórmula de recorrência nos informou 𝑎1 = 3.
O segundo termo, 𝑎2, é dado por
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 5
𝑎2 = 𝑎2−1 + 5
𝑎2 = 𝑎1 + 5
𝑎2 = 3 + 5
𝑎2 = 8
Tranquilo, não?
Com 𝑎2 = 8, calculemos 𝑎3.
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 5
𝑎3 = 𝑎3−1 + 5
𝑎3 = 𝑎2 + 5
𝑎3 = 8 + 5
𝑎3 = 13
E 𝑎4.
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 5
𝑎4 = 𝑎4−1 + 5
𝑎4 = 𝑎3 + 5
𝑎4 = 13 + 5
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AULA 04 – PROGRESSÕES 11
𝑎4 = 18
Poderíamos continuar com essa regra indefinidamente, pois temos uma sequência sem
indicação de final, ou seja, infinita. Vamos explicitar os 4 primeiros termos da sequência A e
indicar sua continuidade por meio das reticências.
𝐴 = (3,8,13,18,… )
Sua vez.
Exercício de fixação
3. Explicite os 4 primeiros termos da sequência infinita B tal que 𝒃𝟏 = 𝟏 e 𝒃𝒏 = 𝒃𝒏−𝟏 +
𝒏𝟐 𝒔𝒆 𝒏 ≥ 𝟐.
Resposta
𝑏1 = 1
𝑏2 = 𝑏2−1 + 2
2
𝑏2 = 𝑏1 + 4
𝑏2 = 1 + 4
𝑏2 = 5
𝑏3 = 𝑏3−1 + 3
2
𝑏3 = 𝑏2 + 9
𝑏3 = 5 + 9
𝑏3 = 14
𝑏4 = 𝑏4−1 + 4
2
𝑏4 = 𝑏3 + 16
𝑏4 = 14 + 16
𝑏4 = 30
Dessa forma, nossa sequência é
𝐵 = (1,5,14,30,… )
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1.3. Fórmula do termo geral
Imagine que eu te pergunte o centésimo quarto termo da sequência anterior. Do modo
como ela foi definida, teríamos que calcular termo a termo até o centésimo quarto!
Exatamente para evitar esse tipo de problema, algumas sequências podem ser definidas
com seus termos em função da posição que ocupam.
Isso nos dá alguma liberdade para calcular termos de forma independente. Vejamos como
isso acontece com um exemplo.
Calcule os cinco primeiros termos da sequência G cujos termos são definidos pela fórmula
𝑔𝑛 = 4𝑛 + 3.
Lembre-se de que definimos o conjunto Domínio de nossas sequências como os números
naturais sem o zero, ℕ∗. Assim, nossos primeiros termos serão dados por:
𝑔𝑛 = 4𝑛 + 3
𝑔1 = 4 ∙ 1 + 3 = 4 + 3 = 7
𝑔2 = 4 ∙ 2 + 3 = 8 + 3 = 11
𝑔3 = 4 ∙ 3 + 3 = 12 + 3 = 15
𝑔4 = 4 ∙ 4 + 3 = 16 + 3 = 19
𝑔5 = 4 ∙ 5 + 3 = 20 + 3 = 23
Perceba que, ao calcularmos um termo, seus antecessores não são necessários como na
fórmula de recorrência.
Poderíamos, tranquilamente, calcular o centésimo quarto termo da sequência sem ter que
calcular um antecessor sequer.
𝑔104 = 4 ∙ 104 + 3 = 416 + 3 = 419
Nossa sequência 𝐺, então, apresenta os seguintes termos:
𝐺 = (7,11,15,19,23,… ,419,… )
Professor, quantos números primos nessa sequência! É muita coincidência.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 13
Pois é, essa sequência é famosa e Dirichlet1 provou que ela, e outras sequências especiais,
contêm infinitos números primos. Não que todos seus elementos sejam primos, o 15 não é
primo, mas há infinitos deles na sequência 𝑔𝑛 = 4𝑛 + 3.
1.4. Resumo
Algumas sequências, inclusive dentre estas que estudamos, são muito especiais pela sua
utilidade em vários ramos da ciência.
Por isso, recebem denominações específicas e devemos olhar para elas de modo mais
específico e é o que faremos agora.
2. Progressão Aritmética (PA)
Uma Progressão Aritmética (PA) exibe uma característica particular: dado o termo inicial,
cada termo, a partir do segundo, é obtido somando o anterior a uma constante que chamaremos
de razão 𝑟.
Vejamos na prática.
Construamos uma PA cujo primeiro termo seja 𝑎1 = 6 e a razão 𝑟 = 3.
Bom, o primeiro termo já está definido, então
𝐴 = (6,… )
Para encontrar o segundo termo, basta somarmos a razão ao anterior, ou seja,
𝑎2 = 6 + 3
1 Peter Gustav Lejeune Dirichlet, matemático alemão da cidade de Düren, (1805 − 1859).
Sequências
Lei de Formação
Propriedade dos
termos
Números
pares
Lei de
recorrência
𝐴 = ቐ
𝑎1 = 3
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 5, 𝑛 ≥ 2
Fórmula do
termo geral
𝑔𝑛 = 4𝑛 + 3
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𝑎2 = 9
E, avançamos um pouco na sequência...
𝐴 = (6,9, … )
O próximo termo será igual à soma do anterior com a razão.
𝑎3 = 9 + 3
𝑎3 = 12
E nossa sequência ganha mais um termo.
𝐴 = (6,9,12, … )
Mais um e somamos, novamente, a razão ao anterior.
𝑎4 = 12 + 3
𝑎4 = 15
Mais um elemento para a sequência.
𝐴 = (6,9,12,15,… )
Podemos construir, assim, quantos termos precisarmos da PA.
Construamos mais algumas a partir do primeiro termo e da razão.
𝒂𝟏 = 𝟐 𝒆 𝒓 = 𝟓 𝒂𝟏 = 𝟑 𝒆 𝒓 = 𝟎 𝒂𝟏 = 𝟏 𝒆 𝒓 = −𝟐 𝒂𝟏 = 𝟕 𝒆 𝒓 = 𝟎, 𝟓 𝒂𝟏 = 𝟎 𝒆 𝒓 = 𝝅
𝒂𝟏 = 𝟐 𝒂𝟏 = 𝟑 𝒂𝟏 = 𝟏 𝒂𝟏 = 𝟕 𝒂𝟏 = 𝟎
𝒂𝟐 = 𝒂𝟏 + 𝟓
𝒂𝟐 = 𝟐 + 𝟓
𝒂𝟐 = 𝟕
𝒂𝟐 = 𝒂𝟏 + 𝟎
𝒂𝟐 = 𝟑 + 𝟎
𝒂𝟐 = 𝟑
𝒂𝟐 = 𝒂𝟏 − 𝟐
𝒂𝟐 = 𝟏 − 𝟐
𝒂𝟐 = −𝟏
𝒂𝟐 = 𝒂𝟏 + 𝟎, 𝟓
𝒂𝟐 = 𝟕 + 𝟎, 𝟓
𝒂𝟐 = 𝟕, 𝟓
𝒂𝟐 = 𝒂𝟏 + 𝝅
𝒂𝟐 = 𝟎 + 𝝅
𝒂𝟐 = 𝝅
𝒂𝟑 = 𝒂𝟐 + 𝟓
𝒂𝟑 = 𝟕 + 𝟓
𝒂𝟑 = 𝟏𝟐
𝒂𝟑 = 𝟑 + 𝟎
𝒂𝟑 = 𝟑 + 𝟎
𝒂𝟑 = 𝟑
𝒂𝟑 = 𝒂𝟐 − 𝟐
𝒂𝟑 = −𝟏− 𝟐
𝒂𝟑 = −𝟑
𝒂𝟑 = 𝒂𝟐 + 𝟎, 𝟓
𝒂𝟑 = 𝟕, 𝟓 + 𝟎, 𝟓
𝒂𝟑 = 𝟖
𝒂𝟑 = 𝒂𝟐 + 𝝅
𝒂𝟑 = 𝝅 + 𝝅
𝒂𝟑 = 𝟐𝝅
𝒂𝟒 = 𝒂𝟑 + 𝟓
𝒂𝟒 = 𝟏𝟐 + 𝟓
𝒂𝟒 = 𝟏𝟕
𝒂𝟒 = 𝟑 + 𝟎
𝒂𝟒 = 𝟑 + 𝟎
𝒂𝟒 = 𝟑
𝒂𝟒 = 𝒂𝟑 − 𝟐
𝒂𝟒 = −𝟑− 𝟐
𝒂𝟒 = −𝟓
𝒂𝟒 = 𝒂𝟑 + 𝟎, 𝟓
𝒂𝟒 = 𝟖 + 𝟎, 𝟓
𝒂𝟒 = 𝟖, 𝟓
𝒂𝟒 = 𝒂𝟑 + 𝝅
𝒂𝟒 = 𝟐𝝅 + 𝝅
𝒂𝟒 = 𝟑𝝅
(𝟐, 𝟕, 𝟏𝟐, 𝟏𝟕,… ) (𝟑, 𝟑, 𝟑, 𝟑, … ) (𝟏,−𝟏,−𝟑,−𝟓,… ) (𝟕; 𝟕, 𝟓; 𝟖; 𝟖, 𝟓;… ) (𝟎,𝝅, 𝟐𝝅, 𝟑𝝅,… )
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Temos vários tipos de PA na lista anterior.
Além disso, note que, na PA (7; 7,5; 8; 8,5; … ), separamos os elementos por ponto e vírgula ao
invés de por vírgulas, pois, pelo fato de a sequência conter números com casas decimais
separadas por vírgulas, a separação tradicional causaria confusão.
2.1. Fórmula de recorrência da PA
A partir da característica da PA, acabamos, mesmo que mentalmente, fazendo uma
fórmula de recorrência, onde, explicitando em termos matemáticos, temos:
𝐴 = {
𝑎1 = 𝑎 → 𝑂 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑑𝑎 𝑃𝑟𝑜𝑔𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝐴𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑡𝑖𝑐𝑎 𝐴 é 𝑎
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 𝑟, 𝑛 ≥ 2 → 𝐶𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜, 𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑟 𝑑𝑜 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜, é 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑜
𝑠𝑜𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑟 𝑎𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
Perceba que a leitura da fórmula de recorrência é a transcrição exata da característica da
PA, enunciada no início do capítulo traduzida para a linguagem matemática.
Tipos de PA
Crescente
2,7,12,17,…
7; 7,5; 8; 8,5;…
0, 𝜋, 2𝜋, 3𝜋,…
Constante 3,3,3,3, …
Decrescente 1,−1, −3,−5,…
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AULA 04 – PROGRESSÕES 16
2.2. Fórmula do termo geral da PA
Usemos essa fórmula de recorrência para gerar uma fórmula do termo geral para uma PA
genérica.
De acordo com os dados fornecidos pela fórmula de recorrência, os termos da PA são:
𝑎1 = 𝑎
𝑎2 = 𝑎2−1 + 𝑟 = 𝑎1 + 𝑟
𝑎3 = 𝑎3−1 + 𝑟 = 𝑎2 + 𝑟 = 𝑎1 + 𝑟 + 𝑟 = 𝑎1 + 2𝑟
𝑎4 = 𝑎4−1 + 𝑟 = 𝑎3 + 𝑟 = 𝑎1 + 2𝑟 + 𝑟 = 𝑎1 + 3𝑟
𝑎5 = 𝑎5−1 + 𝑟 = 𝑎4 + 𝑟 = 𝑎1 + 3𝑟 + 𝑟 = 𝑎1 + 4𝑟
⋮
Resumindo, temos.
𝑎1 = 𝑎
𝑎2 = 𝑎1 + 𝑟
𝑎3 = 𝑎1 + 2𝑟
𝑎4 = 𝑎1 + 3𝑟
𝑎5 = 𝑎1 + 4𝑟
⋮
Perceba que o coeficiente de 𝑟 é sempre uma unidade menor que a posição do termo.
𝑎1 = 𝑎 + 0𝑟
𝑎2 = 𝑎1 + 1𝑟
𝑎3 = 𝑎1 + 2𝑟
𝑎4 = 𝑎1 + 3𝑟
𝑎5 = 𝑎1 + 4𝑟
⋮
Escrevendo essa característica de forma genérica, temos.
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
A fórmula acima define um termo da PA, 𝑎𝑛, em função apenas de 𝑛 e de 𝑎1, ou seja, é
uma fórmula do termo geral como vimos no capítulo anterior.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 17
A indução acima, embora verdadeira, não é uma prova matemática.
Deduziremos essa fórmula mais à frente nesta aula.
Vamos aplicar o conceito de termo geral a um exercício para praticarmos.
Exercício de fixação
4. Obtenha o primeiro termo de uma PA cuja razão é 𝒓 = 𝟐 e o 𝟐𝟑º termo é 𝒂𝟐𝟑 = 𝟓𝟎.
Resposta
O exercício não traz nem a característica da PA, nem a fórmula de recorrência. Apenas
apresenta a razão e o vigésimo terceiro termo.
Se um termo subsequente é obtido somando-se a razão a cada termo, poderíamos ir
subtraindo a razão do vigésimo terceiro termo até o primeiro, de modo a descobri-lo. No
entanto, esse trabalho é um tanto enfadonho e pouco eficiente. Certamente não seria o método
indicado em uma prova de vestibular por causa do tempo exíguo.
A fórmula do termo geral da PA pode fazer a relação entre o termo e sua posição, necessitando
apenas do primeiro termo 𝑎1 e da razão 𝑟.
Desse modo, vamos aplicar os dados do problema à fórmula do termo geral da PA.
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
𝑎23 = 50
𝑟 = 2
𝑎23 = 𝑎1 + (23 − 1) ∙ 𝑟
50 = 𝑎1 + (23 − 1) ∙ 2
50 = 𝑎1 + 22 ∙ 2
50 = 𝑎1 + 44
Subtraindo 44 de ambos os membros.
50 − 44 = 𝑎1 + 44 − 44
6 = 𝑎1 + 44 − 44
6 = 𝑎1
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AULA 04 – PROGRESSÕES 18
2.3. Soma de 𝒏 termos de uma PA
Esta história é muito conhecida e, talvez, você já conheça alguma versão dela. Ainda
assim é um bom exemplo para o momento.
Diz a lenda que, Friedrich Gauss, por volta do ano de 1785, então com idade aproximada
de 8 anos, foi ordenado junto com seus colegas de classe a calcular a soma dos números inteiros
de 1 a 100, como castigo por alguma peripécia.
Cada aluno deveria calcular a soma individualmente, provavelmente para proporcionar
algum tempo de calmaria à alma do professor.
No entanto, Gauss teria apresentado a resposta, correta, em alguns minutos, frustrando
involuntariamente o plano do incauto docente.
5050 teria dito o jovem Gauss, todo cheio de orgulho.
Bom, calcular manualmente a soma de cem números, mesmo que inteiros, é um trabalho
que demandaria algum tempo até de matemáticos experientes, pois é, ao fim, um trabalho bem
braçal.
Como um menino de 8 anos teria conseguido a resposta correta em poucos minutos?
Ainda de acordo com a história, Gauss teria percebido o seguinte comportamento na
sequência dos números inteiros de 1 a 100.
A soma solicitada é
𝑆 = 1 + 2 + 3 + 4 +⋯+ 97 + 98 + 99 + 100
Gauss teria percebido que a soma dos termos das extremidades apresenta uma
propriedade simétrica, veja.
𝑆 = 1 + 2 + 3 + 4 +⋯+ 97 + 98 + 99 + 100
1 + 100 = 101
2 + 99 = 101
3 + 98 = 101
4 + 97 = 101
⋮
Muito bem, se escolhermos pares estratégicos, a soma sempre dará 101. Com cem
termos, podemos fazer exatamente 50 pares. Assim, a soma de todos os termos deverá ser igual
a
𝑆 = 50 ∙ 101
𝑆 = 5.050
Pois é, eu entendo... 8 anos???
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AULA 04 – PROGRESSÕES 19
Muito bem.
Vamos expandir essa característica para nossas PAs, uma vez que a soma que originou
a ideia é uma PA também.
A soma de 𝑛 termos de uma PA significa, literalmente
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 +⋯+ 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
Onde
𝑎𝑛−2 = 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑝𝑒𝑛ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑠𝑜𝑚𝑎𝑑𝑜
𝑎𝑛−1 = 𝑝𝑒𝑛ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑠𝑜𝑚𝑎𝑑𝑜
𝑎𝑛 = ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑠𝑜𝑚𝑎𝑑𝑜
Caso escrevêssemos a soma com as parcelas alternadas, do último termo para o primeiro,
a soma seria a mesma.
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 +⋯+ 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
𝑆𝑛 = 𝑎𝑛 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛−2 +⋯+ 𝑎3 + 𝑎2 + 𝑎1
Somando as duas equações, membro a membro, termo a termo, obtemos uma nova
equação.
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 +⋯+ 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
+
𝑆𝑛 = 𝑎𝑛 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛−2 +⋯+ 𝑎3 + 𝑎2 + 𝑎1
2 ∙ 𝑆𝑛 = (𝑎1 + 𝑎𝑛) + (𝑎2 + 𝑎𝑛−1) + (𝑎3 + 𝑎𝑛−2) + ⋯+ (𝑎3 + 𝑎𝑛−2) + (𝑎2 + 𝑎𝑛−1) + (𝑎1 + 𝑎𝑛)
Do jeito que está escrita a soma, temos, exatamente, a característica descrita pela história
de Gauss, ou seja, a soma do primeiro com o último termo, a do segundo com o penúltimo, a do
terceiro com o antepenúltimo e assim por diante.
E quantos pares conseguiremos fazer nessa configuração?
Bom, cada quadradinho vermelho delimita um par. Olhando a primeira linha, vemos que
temos tantos quadradinhos quantos elementos na sequência, portanto, 𝑛 pares.
Podemos, então, reescrever nossa soma.
2 ∙ 𝑆𝑛 = (𝑎1 + 𝑎𝑛) + (𝑎2 + 𝑎𝑛−1) + (𝑎3 + 𝑎𝑛−2) + ⋯+ (𝑎3 + 𝑎𝑛−2) + (𝑎2 + 𝑎𝑛−1) + (𝑎1 + 𝑎𝑛)
2 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑛 ∙ (𝑎1 + 𝑎𝑛)
Dividindo ambos os membros da equação por 2.
2 ∙ 𝑆𝑛
2
=
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
2 ∙ 𝑆𝑛
2
=
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 20
𝑆𝑛 =
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
Que é a fórmula para a soma de 𝑛 termos de uma PA.
Vamos aplicar essa fórmula para a soma de Gauss e ver se ela funciona?
A PA do caso do Gauss é
(1,2,3,4,… ,100)
Onde
𝑎1 = 1
𝑟 = 2 − 1 = 1
𝑎100 = 100
𝑛 = 100
Aplicando os dados dessa sequência à fórmula da soma de 𝑛 termos de uma PA.
𝑆𝑛 =
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
𝑆100 =
(𝑎1 + 𝑎100) ∙ 100
2
𝑆100 =
(1 + 100) ∙ 100
2
𝑆100 = 101 ∙ 50
𝑆100 = 5.050
Exatamente o que esperávamos.
Como uma prova traz esse conteúdo? Veja um exemplo.
Cai na prova
1. (Vunesp/2013) A soma dos 𝒏 primeiros termos de uma progressão aritmética é
dada por 𝟑𝒏𝟐 − 𝟐𝒏, onde 𝒏 é um número natural. Para essa progressão, o primeiro termo
e a razão são, respectivamente,
a) 7 e 1.
b) 1 e 6.
c) 6 e 1.
d) 1 e 7.
e) 6 e 7.
Comentários
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AULA 04 – PROGRESSÕES 21
Como o enunciado definiu, a soma de 𝑛 termos é dada por
𝑆𝑛 = 3𝑛
2 − 2𝑛.
A fórmula da soma deve funcionar ao somarmos qualquer quantidade inteira de termos. Então,
se somarmos apenas um termo, a soma deve resultar no valor do primeiro termo.
𝑆1 = 3 ∙ 1
2 − 2 ∙ 1 = 3 − 2 = 1
Assim, podemos concluir que 𝑎1 = 1.
Com pensamento semelhante, calculemos a soma de 2 termos.
𝑆2 = 3 ∙ 2
2 − 2 ∙ 2 = 3 ∙ 4 − 4 = 12 − 4 = 8
Perceba que a soma de dois termos, 𝑆2, é a soma de 𝑎1 e 𝑎2.
𝑆2 = 𝑎1 + 𝑎2
Substituindo os termos que já conhecemos.
8 = 1 + 𝑎2
Subtraindo 1 de ambos os membros da equação.
8 − 1 = 1 + 𝑎2 − 1
7 = 1 + 𝑎2 − 1
7 = 𝑎2
O enunciado nos afirmou que a sequência se trata de uma PA.
“A soma dos 𝑛 primeiros termos de uma progressão aritmética é dada por...”
E descobrimos que, nessa PA, 𝑎1 = 1 e 𝑎2 = 7.
(1,7, … )
O exercício pergunta sobre o primeiro termo e a razão, veja:
“...o primeiro termo e arazão são, respectivamente...”
O primeiro termo nós já havíamos definido. Então, calculemos a razão dessa PA.
𝑟 = 𝑎2 − 𝑎1
𝑟 = 7 − 1
𝑟 = 6
Assim, temos, finalmente, 𝑎1 = 1 e 𝑟 = 6.
Gabarito: b)
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AULA 04 – PROGRESSÕES 22
2.4. Característica da PA
Com certeza você já ouviu a expressão “média aritmética”.
Pois bem, saiba que, quando temos 3 termos em Progressão Aritmética, o termo do meio
apresenta a seguinte característica:
(𝑎1, 𝑎2, 𝑎3) → 𝑃𝐴
𝑎2 =
𝑎1 + 𝑎3
2
Que é, exatamente, a definição de média aritmética.
Incrível, não?
Podemos, escrever essa fórmula para quaisquer 3 termos, desde que haja um deles como
elemento central, equidistante dos outros 2 das extremidades.
𝑎𝑛 =
𝑎𝑛−𝑝 + 𝑎𝑛+𝑝
2
Aqui o mais importante não é decorar essas fórmulas, mas entender
que, dados três termos equidistantes em uma PA, o termo do meio é a
média aritmética entre os outros dois.
Exercício de fixação
2. Sabendo que os termos (𝟐; 𝒙 + 𝟏; 𝟖) estão em Progressão Aritmética, descubra o
valor de 𝒙.
Resposta
Sabendo que, quando há 3 termos em Progressão Aritmética, o termo do meio é a média
aritmética dos termos extremos, temos:
𝑎2 =
𝑎1 + 𝑎3
2
Aplicando aos dados do problema proposto.
𝑥 + 1 =
2 + 8
2
𝑥 + 1 =
10
2
𝑥 + 1 = 5
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AULA 04 – PROGRESSÕES 23
Subtraindo 1 de ambos os membros da equação.
𝑥 + 1 − 1 = 5 − 1
𝑥 + 1 − 1 = 4
𝑥 = 4
2.5. Resumo de PA
Progressão Aritmética (PA)
Propriedade dos termos
Dado o termo inicial, cada
termo, a partir do segundo, é a
soma do anterior com uma
constante chamada razão 𝑟.
Lei de recorrência 𝐴 = ቐ
𝑎1 = 𝑎
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 + 𝑟, 𝑛 ≥ 2
Fórmula do termo geral 𝑎𝑛 = 𝑎1 + 𝑛 − 1 ∙ 𝑟
Soma de 𝑛 termos 𝑆𝑛 =
𝑎1 + 𝑎𝑛 ∙ 𝑛
2
Característica
Média Aritmética
𝑎2 =
𝑎1 + 𝑎3
2
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AULA 04 – PROGRESSÕES 24
3. Progressão Geométrica (PG)
A Progressão Geométrica também é uma sequência que aparece muito no vestibular.
Sua característica de formação é: dado um termo inicial, os próximos termos são o produto
do anterior por uma razão 𝑞.
Como fizemos na PA, vamos construir uma PG como exemplo.
Construamos uma PA cujo primeiro termo seja 𝑎1 = 1 e a razão 𝑞 = 3.
Como já temos o primeiro termo,
𝑎1 = 1
O segundo termo é a multiplicação do primeiro pela razão.
𝑎2 = 𝑎1 ∙ 3
𝑎2 = 1 ∙ 3
𝑎2 = 3
O terceiro termo é a multiplicação do segundo pela razão.
𝑎3 = 𝑎2 ∙ 3
𝑎3 = 3 ∙ 3
𝑎3 = 9
O quarto termo é a multiplicação do terceiro pela razão.
𝑎4 = 𝑎3 ∙ 3
𝑎4 = 9 ∙ 3
𝑎4 = 27
Desse modo, podemos indicar a PG por meio de seus termos.
𝐴 = (1,3,9,27, … )
3.1. Fórmula de recorrência da PG
Escrevamos, então, essa característica como uma fórmula de recorrência para a PG.
𝐴 = {
𝑎1 = 𝑎 → 𝑂 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑑𝑎 𝑃𝑟𝑜𝑔𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝐺𝑒𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝐴 é 𝑎
𝑎𝑛 = (𝑎𝑛−1) ∙ 𝑞, 𝑛 ≥ 2 → 𝐶𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜, 𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑟 𝑑𝑜 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜, é 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑜
𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑞 𝑎𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
Como na PA, a leitura da fórmula de recorrência é a transcrição exata da característica da
PG enunciada no início do capítulo traduzida para a linguagem matemática.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 25
3.2. Fórmula do termo geral da PG
Conhecendo a fórmula de recorrência, vamos inferir a fórmula do termo geral da PG.
𝐴 = {
𝑎1 = 𝑎
𝑎𝑛 = (𝑎𝑛−1) ∙ 𝑞, 𝑛 ≥ 2
O primeiro termo já está definido.
𝑎1 = 𝑎
Do segundo termo em diante, usemos a fórmula de recorrência.
𝑎1 = 𝑎
𝑎𝑛 = (𝑎𝑛−1) ∙ 𝑞
𝑎2 = (𝑎2−1) ∙ 𝑞 = 𝑎1 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞
𝑎3 = (𝑎3−1) ∙ 𝑞 = 𝑎2 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞
2
𝑎4 = (𝑎4−1) ∙ 𝑞 = 𝑎3 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞
2 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞3
𝑎5 = (𝑎5−1) ∙ 𝑞 = 𝑎4 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞
3 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞4
𝑎6 = (𝑎6−1) ∙ 𝑞 = 𝑎5 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞
4 ∙ 𝑟 = 𝑎 ∙ 𝑞5
⋮
Resumindo.
𝑎1 = 𝑎 ∙ 𝑞
0
𝑎2 = 𝑎 ∙ 𝑞
1
𝑎3 = 𝑎 ∙ 𝑞
2
𝑎4 = 𝑎 ∙ 𝑞
3
𝑎5 = 𝑎 ∙ 𝑞
4
𝑎6 = 𝑎 ∙ 𝑞
5
⋮
Novamente, temos uma relação entre a posição e a potência de 𝑟. A potência é sempre
uma unidade menor que a posição 𝑛.
Extrapolando esse comportamento, podemos dizer que
𝑎𝑛 = 𝑎1 ∙ 𝑞
𝑛−1
Que é a fórmula do termo geral da PG.
Com ela, podemos calcular diretamente qualquer termo da PG conhecendo apenas o
primeiro termo e a razão.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 26
3.3. Soma de 𝒏 termos da PG
Vamos fazer algumas manipulações algébricas para descobrir uma fórmula para a soma
de 𝑛 termos de uma PG.
Partamos do que conhecemos até agora.
A soma de 𝑛 termos de uma PG é dada por
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 +⋯+ 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
Multiplicando ambos os membros pela razão 𝑞.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ (𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 +⋯+ 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛)
Fazendo a distributiva de 𝑞 no segundo membro da equação.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ (𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 +⋯+ 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛)
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1 + 𝑞 ∙ 𝑎2 + 𝑞 ∙ 𝑎3 +⋯+ 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−2 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛
Ok, professor, entendi até aqui. Mas como saberei exatamente os passos a seguir? De
onde foi tirada a ideia de multiplicar tudo por 𝑞 e fazer essa subtração maluca?
Estamos, na verdade, percorrendo um caminho que já foi estabelecido por outras pessoas.
Alguém se deparou com o problema inicial, somar 𝑛 termos de uma PG, e tentou várias
técnicas diferentes até que exatamente essa que estou te mostrando deu certo.
Como aluno, eu também ficava em dúvida sobre como é que alguém desenvolve métodos
complexos e chegam a respostas tão precisas de modos engenhosos.
Esses métodos são descobertos, às vezes, após anos, senão séculos, de pesquisa. O que
estudamos em poucas páginas hoje é resultado de trabalho de vidas inteiras.
Então, não, você não terá que deduzir nada assim na sua prova. Eu apresento no material
algumas deduções – não todas – exatamente porque essas deduções contém passos
matemáticos importantes que fazem parte da sua preparação.
Repetindo: você não precisará deduzir essas fórmulas na sua prova, mas você precisa
entendê-las, pois todos os passos feitos nas demonstrações do seu material fazem parte da
sua construção de conhecimento, ok?
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AULA 04 – PROGRESSÕES 27
Leia-as, entenda-as, memorize o que tiver que memorizar (por exemplo as fórmulas de
conclusão) e “bola pra frente”.
Para dar andamento à soma, vamos fazer a subtração 𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛, parcela a parcela.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1 + 𝑞 ∙ 𝑎2 + 𝑞 ∙ 𝑎3 +⋯+ 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−2 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛
−
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
Antes de fazermos a soma, quero que note um detalhe. Na linha superior, a primeira
parcela da soma é 𝑞 ∙ 𝑎1.
Na fórmula do termo geral da PG, temos.
𝑎𝑛 = 𝑎1. 𝑞
𝑛−1
𝑎2 = 𝑎1. 𝑞
2−1
𝑎2 = 𝑎1. 𝑞
E isso acontece com toda a linha, já que a multiplicamos exatamente pela razão da PG,
𝑞.
Desse modo, ao subtrairmos uma equação da outra, muitos elementos serão anulados
entre si. Vejamos como isso acontece apenas com o primeiro elemento, depois, expandindo o
raciocínio para os demais.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1 + 𝑞 ∙ 𝑎2 + 𝑞 ∙ 𝑎3 +⋯+ 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−2 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛
−
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
O mesmo acontecerá com o próximo par, 𝑞 ∙ 𝑎2 e 𝑎3.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1 + 𝑞 ∙ 𝑎2 + 𝑞 ∙ 𝑎3 +⋯+ 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−2 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛
−
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑎𝑛
E, dois a dois, todos os próximos elementos serão anulados, exceto o último termo da
primeira linha, 𝑎1, e o primeiro da segunda, 𝑞∙ 𝑎𝑛.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1 + 𝑞 ∙ 𝑎2 + 𝑞 ∙ 𝑎3 + … + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−2 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛
−
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + … + 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 28
Esse é um ponto crucial.
Dedique um tempinho para entender quem foi cancelado com quem antes de prosseguir.
Cancelados os termos, nossa subtração conta, ao final, com poucos elementos.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1 + 𝑞 ∙ 𝑎2 + 𝑞 ∙ 𝑎3 + … + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−2 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛
−
𝑆𝑛 = 𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + … + 𝑎𝑛−2 + 𝑎𝑛−1 + 𝑞 ∙ 𝑎𝑛−1
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎𝑛 − 𝑎1
Para esse 𝑎𝑛, vamos à fórmula do termo geral.
𝑎𝑛 = 𝑎1. 𝑞
𝑛−1
Então.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1. 𝑞
𝑛−1 − 𝑎1
Potências de mesma base: conserva-se as bases e soma-se as potências.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑞 ∙ 𝑎1. 𝑞
𝑛−1 − 𝑎1
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑞
1 ∙ 𝑎1. 𝑞
𝑛−1 − 𝑎1
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑎1. 𝑞
𝑛−1+1 − 𝑎1
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑎1. 𝑞
𝑛 − 𝑎1
No primeiro membro, coloquemos 𝑆𝑛 em evidência. No segundo, 𝑎1.
𝑞 ∙ 𝑆𝑛 − 𝑆𝑛 = 𝑎1. 𝑞
𝑛 − 𝑎1
𝑆𝑛 ∙ (𝑞 − 1) = 𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
Lembre-se, estamos neste carnaval todo para descobrir uma expressão para a Soma de
𝑛 termos da PG. Para isolar 𝑆𝑛, dividamos ambos os membros da equação por (𝑞 − 1).
𝑆𝑛 ∙ (𝑞 − 1)
(𝑞 − 1)
=
𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
(𝑞 − 1)
𝑆𝑛 ∙ (𝑞 − 1)
(𝑞 − 1)
=
𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
(𝑞 − 1)
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AULA 04 – PROGRESSÕES 29
𝑆𝑛 =
𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
(𝑞 − 1)
E assim temos uma equação que nos dá, sabendo o primeiro termo 𝑎1 e a razão 𝑞, a soma
de 𝑛 termos de uma PG.
3.4. Soma de infinitos termos da PG de razão |𝒒| < 𝟏
Até aqui, entendemos o que é uma PG e encontramos uma fórmula para somar seus 𝑛
termos, exatamente o mesmo processo feito quando estudamos a PA.
Agora, a PG possui uma peculiaridade que a PA não possui. Quando a PA apresenta
razão de módulo entre zero e um, um fenômeno interessante acontece.
Para ilustrá-la, vamos a uma situação hipotética, mas possível.
Você e alguém próximo estão apostando uma corrida. Como a pessoa que você está
enfrentando é, notoriamente, um pouco mais lenta que você, a ela foi concedida a vantagem de
iniciar a corrida exatamente 1 𝑚 à sua frente.
A cada segundo que passa, você reduz a distância entre vocês pela metade.
Aí, pergunto: algum dia você a alcançará ou a distância entre vocês sempre existirá por
toda a eternidade? Você tem alguma chance de ganhar essa corrida?
A pergunta pode parecer inocente, mas incomodou pensadores por um bom tempo. No
século V a.C., o filósofo Zenão já rondava questões parecidas com os paradoxos de Aquiles e a
tartaruga e com o da flecha. Se não conhece essas histórias, vale a pena lê-las.
Continuemos.
Como, então, podemos aproximar esse caso real, concreto, da matemática abstrata das
PGs?
Vamos expressar a sequência das distâncias 𝐷 entre vocês a cada segundo de corrida
por meio de uma PG com termo inicial 𝑎1 = 1 e razão 𝑞 =
1
2
.
𝐷 = (1,
1
2
,
1
4
,
1
8
,
1
16
,
1
32
,… )
Caso precisemos saber quanto foi percorrido por você em, digamos, 10 segundos,
podemos, simplesmente, calcular a soma dos dez primeiros termos dessa PG.
𝑆𝑛 =
𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
(𝑞 − 1)
𝑆10 =
1. ((
1
2)
10
− 1)
(0,5 − 1)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 30
𝑆10 =
1. (
1
210
− 1)
(0,5 − 1)
Utilizando uma calculadora, chegamos ao valor de
𝑆10 ≅ 1,998 𝑚
Se fizermos exatamente o mesmo com 20 segundos, termos.
𝑆20 ≅ 1,999998 𝑚
Mas, pelo menos em teoria, essa distância nunca será zero, visto que zero não pode ser
obtido por uma divisão entre números não nulos.
No entanto, na prática, sabemos que o encontro, fatalmente, ocorrerá. Como resolvemos
isso?
Podemos pensar esse problema por outra perspectiva, a algébrica.
Temos que a soma de 𝑛 termos da PG é dada por
𝑆𝑛 =
𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
(𝑞 − 1)
Será que, caso o número 𝑛 cresça indefinidamente, temos uma solução algébrica para o
caso?
Muito bem. Temos uma potência de base 𝑞 e expoente 𝑛. Como nossa base, para o caso
que estamos estudando, está entre zero e um, 𝑞 =
1
2
, ou seja, |𝑞| < 1, veja o que acontece
quando aumentamos o valor de 𝑛.
𝒏 𝒒𝒏
𝟎
(
𝟏
𝟐
)
𝟎
= 𝟏
𝟏
(
𝟏
𝟐
)
𝟏
= 𝟎, 𝟓
𝟐
(
𝟏
𝟐
)
𝟐
= 𝟎, 𝟐𝟓
𝟑
(
𝟏
𝟐
)
𝟑
= 𝟎, 𝟏𝟐𝟓
𝟒
(
𝟏
𝟐
)
𝟒
= 𝟎, 𝟔𝟐𝟓
𝟓
(
𝟏
𝟐
)
𝟓
= 𝟎, 𝟑𝟏𝟐𝟓
𝟔
(
𝟏
𝟐
)
𝟔
= 𝟎, 𝟏𝟓𝟔𝟐𝟓
𝟕
(
𝟏
𝟐
)
𝟕
= 𝟎, 𝟎𝟕𝟖𝟏𝟐𝟓
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AULA 04 – PROGRESSÕES 31
𝟖
(
𝟏
𝟐
)
𝟖
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟗𝟎𝟔𝟐𝟓
𝟗
(
𝟏
𝟐
)
𝟗
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟗𝟓𝟑𝟏𝟐𝟓
𝟏𝟎
(
𝟏
𝟐
)
𝟏𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟗𝟕𝟔𝟓𝟔𝟐𝟓
⋮ ⋮
Quando temos uma base fracionária, já estudamos isso em funções exponenciais, o valor
cai muito rapidamente. Se pensarmos em um número de 𝑛 suficientemente grande, podemos
aproximar a potência 𝑞𝑛 para 0.
Vamos acertar aqui a nossa linguagem.
Quando dizemos, na matemática, que um número se aproxima de outro, utilizamos o
símbolo →. Assim, 𝑥 → 2 significa que 𝑥 se aproxima de 2, que 𝑥 tende a 2, mas nunca chega,
efetivamente, a valer 2.
Já para simbolizar um número absurdamente grande, utilizamos o símbolo de infinito, ∞.
Desse modo, e com essa linguagem, vejamos qual a consequência de aumentarmos
indefinidamente o valor de 𝑛 em 𝑆𝑛.
𝑆𝑛 =
𝑎1. (𝑞
𝑛 − 1)
(𝑞 − 1)
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1. (𝑞
∞ − 1)
(𝑞 − 1)
No entanto, percebemos, pela tabela, que 𝑞∞ → 0 quando 0 < 𝑞 < 1.
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1. (𝑞
∞ − 1)
(𝑞 − 1)
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1. ( 𝑞
∞
0 − 1)
(𝑞 − 1)
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1. (0 − 1)
(𝑞 − 1)
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1. (−1)
(𝑞 − 1)
𝑆𝑛→∞ =
−𝑎1
(𝑞 − 1)
Alguns autores preferem multiplicar a fração por
−1
−1
para evitar o sinal negativo no
numerador, então, faremos de modo similar.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 32
𝑆𝑛→∞ =
−𝑎1
(𝑞 − 1)
∙
−1
−1
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1
−(𝑞 − 1)
Distribuindo o sinal negativo.
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1
−(𝑞 − 1)
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1
−𝑞 + 1
Ou, se preferir,
𝑆𝑛→∞ =
𝑎1
1 − 𝑞
A maioria dos livros didáticos também simplifica a notação 𝑛 → ∞ para somente ∞, e este
é o padrão que seguiremos a partir daqui:
𝑆∞ =
𝑎1
1 − 𝑞
Deste ponto em diante, podemos utilizar essa fórmula sempre que precisarmos somar
infinitos temos de uma PG.
Vamos testá-la na situação da nossa corrida?
Tínhamos uma PG com primeiro termo 𝑎1 = 1 e razão 𝑞 =
1
2
.
Assim,
𝑆∞ =
𝑎1
1 − 𝑞
𝑆∞ =
1
1 −
1
2
𝑆∞ =
1
1
2
𝑆∞ = 1 ∙ 2
𝑆∞ = 2 𝑚
Ou seja, você alcançará a pessoa com a qual aposta a corrida na posição de 2 𝑚.
3.5. Característica da PG
Há, também, a chamada média geométrica, você já ouviu falar dela?
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 33
Não é tão famosa quanto a média aritmética, pois não utilizamos médias geométricas para
calcular nossas médias nas provas.
No entanto, a média geométrica tem muitas aplicações nas ciências, além de ser muito
útil na resolução dos exercícios de PG no vestibular.
A média geométrica 𝑀𝐺 entre 2 termos, digamos 𝑎 e 𝑏 é a raiz quadrada do produto entre
eles.
𝑀𝐺(𝑎, 𝑏) = √𝑎 ∙ 𝑏
Uma característica interessante da PG é que, se temos 3 termos consecutivos em
progressão geométrica, o termo central é igual à média geométrica entre o antecessor e o
sucessor.
Digamos que (𝑎1, 𝑎2, 𝑎3) estejam em progressão geométrica.
Vale, então, a relação
𝑎2 = √𝑎1 ∙ 𝑎3
Para uma redação alternativa, com termos positivos, podemos elevar ambos os membros
da equação ao quadrado.
𝑎2 = √𝑎1 ∙ 𝑎3
𝑎2
2 = (√𝑎1 ∙ 𝑎3)
2
𝑎2
2 = |𝑎1 ∙ 𝑎3|
Se estivermos trabalhando com termos estritamente positivos, teremos𝑎2
2 = 𝑎1 ∙ 𝑎3
Que é uma relação muito útil ao trabalharmos com os exercícios de vestibular.
Como fizemos para a PA, podemos expandir a mesma ideia para quaisquer 3 termos que
tenham um termo central e que estejam em uma PG.
𝑎𝑛
2 = 𝑎𝑛−𝑝 ∙ 𝑎𝑛+𝑝
Novamente, a ideia da média geométrica com termos de uma PG é mais importante que
decorar a fórmula.
Quando preciso, podemos trabalhar a fórmula dentro do próprio exercício.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 34
Se você tiver facilidade em memorizar fórmulas, e quiser fazer isso, mal não vai fazer, mas não
é, a rigor, necessário.
3.6. Resumo de PG
Progressão Geomética
(PG)
Propriedade dos termos
Dado o termo inicial, cada
termo, a partir do segundo, é
o produto do anterior com
uma constante chamada
razão 𝑞.
Lei de recorrência 𝐴 = ቐ
𝑎1 = 𝑎
𝑎𝑛 = 𝑎𝑛−1 ∙ 𝑞, 𝑛 ≥ 2
Fórmula do termo geral 𝑎𝑛 = 𝑎1 ∙ 𝑞
𝑛−1
Soma de 𝑛 termos 𝑆𝑛 =
𝑎1. 𝑞
𝑛 − 1
𝑞 − 1
Soma de ∞ termos 𝑆∞ =
𝑎1
1 − 𝑞
Característica
Média Geométrica
𝑎𝑛
2 = 𝑎𝑛−𝑝 ∙ 𝑎𝑛+𝑝
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AULA 04 – PROGRESSÕES 35
4. Progressão Harmônica
Para as provas de vestibular você não precisa saber tantos detalhes sobre a Progressão
Harmônica quanto precisa sobre a PA e PG. A maioria dos livros didáticos nem a cita.
No entanto, ela é, vez ou outra, pedida em provas e para que você não seja pego
desprevenido, é interessante, pelo menos, saber a definição de Progressão Harmônica e saber
que existe, também, uma média harmônica.
A Progressão Harmônica é uma sequência que deriva da Progressão Aritmética.
Dados (𝑎1, 𝑎2, 𝑎3, 𝑎4, 𝑎5, … ) elementos em Progressão Aritmética, a sequência
(
1
𝑎1
,
1
𝑎2
,
1
𝑎3
,
1
𝑎4
,
1
𝑎5
, … ,
1
𝑎𝑛
)
Estão em Progressão Harmônica.
Assim, podemos definir uma Progressão Harmônica como sendo a progressão dos
inversos dos termos de uma Progressão Aritmética.
Caso você se depare com uma questão sobre Progressões Harmônicas, um recurso muito
útil é fazer o inverso de todos os termos desta e trabalhar com as propriedades da Progressão
Aritmética. Ao final, se necessário, reverta e volte à Progressão Harmônica.
A média harmônica, 𝑀𝐻, entre 𝑛 termos é definida como:
𝑀𝐻(𝑎1, 𝑎2, 𝑎3, … , 𝑎𝑛) =
𝑛
1
𝑎1
+
1
𝑎2
+
1
𝑎3
+⋯+
1
𝑎𝑛
Preciso decorar?
Novamente, negativo. Normalmente a questão que exige o assunto costuma trazer, como
nota, informações acerca da definição tanto de Progressão Harmônica quanto de Média
Harmônica.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 36
4.1. Resumo de Progressão Harmônica
5. Fórmulas, demonstrações e comentários
5.1. Prova da fórmula do termo geral da PA
No capítulo destinado ao estudo das PAs, nós percebemos um comportamento dos
termos da progressão que nos levou a pensar verdadeira a fórmula do termo geral da PA
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟.
E como podemos provar que essa fórmula é, de fato, válida para qualquer termo da
progressão?
Nós já vimos, em nosso curso, algumas fórmulas de provarmos algo.
Agora, vou mostrar a você mais uma forma, chamada de Princípio da Indução Finita (PIF).
Essa forma vale para provar coisas que já temos como hipótese, ou seja, não deduz a
fórmula.
Como já vimos o processo de formação da fórmula do termo geral da PA e chegamos à
suspeita de que ela é da forma que encontramos, agora é o momento de prová-la verdadeira ou
falsa e uma ferramenta matemática útil para essa situação específica é o PIF.
O PIF diz, basicamente o seguinte: para uma propriedade ser verdadeira, ela deve
1) Ser verdadeira para o primeiro elemento (em nosso caso, 𝑛 = 1).
2) Supondo verdadeira para 𝑛 = 𝑘, deve, obrigatoriamente, ser verdade para o
sucessor de 𝑘, ou seja, para 𝑛 = 𝑘 + 1.
Progressão Harmônica
Definição
Sequência com os inversos
dos termos de uma PA
Apresentação
1
𝑎1
,
1
𝑎2
,
1
𝑎3
,
1
𝑎4
,
1
𝑎5
, … ,
1
𝑎𝑛
Característica
Média Harmônica
𝑛
1
𝑎1
+
1
𝑎2
+
1
𝑎3
+⋯+
1
𝑎𝑛
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 37
Perceba que, se provamos que algo é verdadeiro para um primeiro termo e, em
seguida, provamos que é verdadeiro para qualquer sucessor de um número, essa propriedade é
verdadeira para todos os termos.
E é exatamente isso que faremos agora, acompanhe.
1) Vejamos se a fórmula
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
É verdadeira para 𝑛 = 1.
𝑎1 = 𝑎1 + (1 − 1) ∙ 𝑟
𝑎1 = 𝑎1 + 0 ∙ 𝑟
𝑎1 = 𝑎1 → (𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑜)
2) Substituiremos 𝑛 = 𝑘, simbolizando que 𝑛 pode ser, literalmente, qualquer número.
Substituindo 𝑛 = 𝑘.
𝑎𝑘 = 𝑎1 + (𝑘 − 1) ∙ 𝑟
Observação: Se 𝑘 é um número qualquer, 𝑘 − 1 é antecessor de 𝑘.
Se a fórmula acima for verdadeira, deverá também, obrigatoriamente, ser verdadeira para
𝑛 = 𝑘 + 1.
𝑎𝑘+1 = 𝑎1 + (𝑘 + 1 − 1) ∙ 𝑟
𝑎𝑘+1 = 𝑎1 + 𝑘 ∙ 𝑟
Observação: Se 𝑘 + 1 é um número qualquer, 𝑘 é antecessor de 𝑘 + 1.
Indicando que ambas as fórmulas são identicamente válidas.
Dessa forma, podemos dizer, seguramente agora, que a fórmula do termo geral da PA é
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
O PIF não é o objeto da aula em si.
O papel dele aqui é deixar claro que o raciocínio feito quando foi apresentada a fórmula do
termo geral da PA produziu um resultado válido.
Como brinde, você teve acesso a mais um método de validação matemática, ampliando seu
conhecimento acerca da disciplina que permeia seu exame vestibular.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 38
5.2. Prova da premissa de Gauss
Ao estudarmos a soma de 𝑛 termos da PA, dissemos que a soma
𝑎1 + 𝑎𝑛
Seria a mesma caso pegássemos elementos 𝑝 termos à frente de 𝑎1 e 𝑝 termos antes de
𝑎𝑛.
Em outras palavras, afirmamos que
(𝑎1 + 𝑎𝑛) = (𝑎2 + 𝑎𝑛−1) = (𝑎3 + 𝑎𝑛−2) = (𝑎4 + 𝑎𝑛−3) = ⋯ = (𝑎1+𝑝 + 𝑎𝑛−𝑝)
Aqui, vamos provar que, qualquer que seja o valor de 𝑝, podemos dizer que vale a
igualdade
(𝑎1 + 𝑎𝑛) = (𝑎1+𝑝 + 𝑎𝑛−𝑝).
Para essa prova, partiremos do segundo membro e chegaremos ao primeiro, validando a
igualdade.
Como o termo geral da PA é dado por
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟,
por sinal já provada no item anterior, podemos dizer que
𝑎1+𝑝 = 𝑎1 + (1 + 𝑝 − 1) ∙ 𝑟
𝑎1+𝑝 = 𝑎1 + (1 + 𝑝 − 1) ∙ 𝑟
𝑎1+𝑝 = 𝑎1 + 𝑝 ∙ 𝑟
e
𝑎𝑛−𝑝 = 𝑎1 + (𝑛 − 𝑝 − 1) ∙ 𝑟
𝑎𝑛−𝑝 = 𝑎1 + 𝑛 ∙ 𝑟 − 𝑝 ∙ 𝑟 − 𝑟
Assim, nossa soma pode ser reescrita.
𝑎1+𝑝 + 𝑎𝑛−𝑝 = 𝑎1 + 𝑝 ∙ 𝑟 + 𝑎1 + 𝑛 ∙ 𝑟 − 𝑝 ∙ 𝑟 − 𝑟
𝑎1+𝑝 + 𝑎𝑛−𝑝 = 𝑎1 + 𝑎1 + 𝑛 ∙ 𝑟 − 𝑟
𝑎1+𝑝 + 𝑎𝑛−𝑝 = 𝑎1 + 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
𝑎1+𝑝 + 𝑎𝑛−𝑝 = 𝑎1 + 𝑎𝑛
Como queríamos demonstrar, indicando que, realmente, a hipótese de Gauss ao somar o
primeiro e o último termos como constantes estava correta.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 39
6. Questões de vestibulares anteriores
3. (Unicamp/2019) A figura a seguir exibe um pentágono em que quatro lados
consecutivos têm comprimentos 𝒂, 𝒃, 𝒄 e 𝒅.
Se a sequência (𝒂, 𝒃, 𝒄, 𝒅) é uma progressão geométrica de razão 𝒒 > 𝟏, então 𝐭𝐚𝐧(𝜽) é igual
a
𝒂) 𝟏 𝒒⁄
𝒃) 𝒒
𝒄) 𝒒𝟐
𝒅) √𝒒
4. (Fuvest/2019) Forma-se uma pilha de folhas de papel, em que cada folha tem
𝟎, 𝟏 𝒎𝒎 de espessura. A pilha é formada da seguinte maneira: coloca-se uma folha na
primeira vez e, em cada uma das vezes seguintes, tantas quantas já houverem sido
colocadas anteriormente. Depois de 33 dessas operações, a altura da pilha terá a ordem
de grandeza.
a) da altura de um poste.
b) da altura de um prédio de 30 andares.
c) do comprimento da Av. Paulista.
d) da distância da cidade de São Paulo (SP) à cidade do Rio de Janeiro (RJ).
e) do diâmetro da Terra.
5. (Fatec/2019-2) Uma fábrica deve produzir diariamente 𝟓𝟐𝟑 canetas. Contudo,o
encarregado da linha de produção, após analisar os resultados de 𝟓 dias consecutivos,
notou as seguintes quantidades produzidas por dia, apresentadas no quadro.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 40
A partir da análise desses dados, o encarregado concluiu que as máquinas apresentam
problemas técnicos.
Se nenhuma providência for tomada, mantendo-se o mesmo padrão da sequência e
supondo que as máquinas produzam todos os dias, inclusive aos finais de semana, o
menor número de canetas que a fábrica irá conseguir produzir, antes das máquinas
paralisarem suas atividades, será
𝒂) 𝟎.
𝒃) 𝟏.
𝒄) 𝟐.
𝒅) 𝟑.
𝒆) 𝟒.
6. (Vunesp/2018)A figura mostra cinco retângulos justapostos de uma sequência.
todos os retângulos possuem mesma altura, igual a 𝟏 𝒄𝒎.
Sabendo que 𝟏 𝒎𝟐 equivale a 𝟏𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟐 e que a sequência é constituída por 𝟏𝟎𝟎
retângulos, a figura formada tem área igual a
𝒂) 𝟐, 𝟓 𝒎𝟐.
𝒃) 𝟒 𝒎𝟐.
𝒄) 𝟓 𝒎𝟐.
𝒅) 𝟐 𝒎𝟐.
𝒆) 𝟒, 𝟓 𝒎𝟐.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 41
7. (Vunesp/2018) A sequência de figuras, desenhadas em uma malha quadriculada,
indica as três primeiras etapas de formação de um fractal. Cada quadradinho dessa malha
tem área de 𝟏 𝒄𝒎𝟐.
Dado que as áreas das figuras, seguindo o padrão descrito por esse fractal, formam uma
progressão geométrica, a área da figura 𝟓, em 𝒄𝒎𝟐, será igual a
𝒂)
𝟔𝟐𝟓
𝟖𝟏
𝒃)
𝟔𝟒𝟎
𝟖𝟏
𝒄)
𝟏𝟐𝟓
𝟖𝟕
𝒅)
𝟔𝟎𝟓
𝟖𝟏
𝒆)
𝟐𝟏𝟓
𝟐𝟕
8. (Unicamp/2018) Dois anos atrás certo carro valia R$50.000,00 e atualmente vale
R$32.000,00. Supondo que o valor do carro decresça a uma taxa anual constante, daqui a
um ano o valor do carro será igual a
a) R$25.600,00.
b) R$24.400,00.
c) R$23.000,00.
d) R$18.000,00.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 42
9. (UFU/2017.2) A Secretaria de Saúde de um determinado Estado brasileiro necessita
enviar 𝟔𝟒𝟎 estojos de vacinas para 𝑵 regiões distintas. Após avaliar as demandas de cada
uma dessas regiões a serem atendidas, estabeleceu-se o seguinte esquema de envio:
- para a região 𝟏 serão enviados 𝒙 estojos;
- para a região 𝟐 serão enviados 𝒙 estojos;
- para a região 𝟑 serão enviados 𝟐𝒙 estojos;
- para a região 𝟒 serão enviados 𝟒𝒙 estojos;
E esse padrão se repete nas demais regiões, ou seja, serão enviados tantos estojos a uma
região quanto for a soma dos que já foram enviados às regiões anteriores. O valor de 𝒙
deve ser tal que 𝑵 é o maior possível e exatamente todos os estojos sejam distribuídos.
Nas condições apresentadas, 𝑵 ∙ 𝒙 é igual a
𝒂) 𝟑𝟓
𝒃) 𝟑𝟎
𝒄) 𝟒𝟎
𝒅) 𝟒𝟓
10. (UEG/2017) Dada a sequência (−𝟕, 𝟐𝟏,− 𝟔𝟑, . . . ), que forma uma progressão
geométrica, o sexto termo dessa progressão é
𝒂) − 𝟏. 𝟕𝟎𝟏
𝒃) 𝟏. 𝟕𝟎𝟏
𝒄) 𝟐. 𝟏𝟖𝟕
𝒅) − 𝟓. 𝟏𝟎𝟑
𝒆) 𝟓. 𝟏𝟎𝟑
11. (Enem/2017) Como não são adeptos da prática de esportes, um grupo de amigos
resolveu fazer um torneio de futebol utilizando videogame. Decidiram que cada jogador
joga uma única vez com cada um dos outros jogadores. O campeão será aquele que
conseguir o maior número de pontos. Observaram que o número de partidas jogadas
depende do número de jogadores, como mostra o quadro:
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AULA 04 – PROGRESSÕES 43
Se a quantidade de jogadores for 𝟖, quantas partidas serão realizadas?
𝒂) 𝟔𝟒
𝒃) 𝟓𝟔
𝒄) 𝟒𝟗
𝒅) 𝟑𝟔
𝒆) 𝟐𝟖
12. (Vunesp/2017) A figura indica o empilhamento de três cadeiras idênticas e
perfeitamente encaixadas umas nas outras, sendo 𝒉 a altura da pilha em relação ao chão.
A altura, em relação ao chão, de uma pilha de 𝒏 cadeiras perfeitamente encaixadas umas
nas outras, será igual a 𝟏, 𝟒 𝒎 se 𝒏 for igual a
a) 14.
b) 17.
c) 13.
d) 15.
e) 18.
13. (Unicamp/2017) Seja 𝒙 um número real, 𝟎 < 𝒙 < 𝝅 𝟐⁄ , tal que a sequência
(𝐭𝐚𝐧𝒙 , 𝐬𝐞𝐜 𝒙 , 𝟐) é uma progressão aritmética (PA). Então, a razão dessa PA é igual a
𝒂) 𝟏.
𝒃)
𝟓
𝟒
𝒄)
𝟒
𝟑
𝒅)
𝟏
𝟑
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AULA 04 – PROGRESSÕES 44
14. (Vunesp/2016) A figura indica o padrão de uma sequência de grades, feitas com
vigas idênticas, que estão dispostas em posição horizontal e vertical. Cada viga tem 𝟎, 𝟓 𝒎
de comprimento. O padrão da sequência se mantém até a última grade, que é feita com o
total de 𝟏𝟑𝟔, 𝟓 metros lineares de vigas.
O comprimento do total de vigas necessárias para fazer a sequência completa de grades,
em metros, foi de
a) 𝟒. 𝟖𝟕𝟕
b) 4.640
c) 4.726
d) 5.195
e) 5.162
15. (Fuvest/2015) Dadas as sequências 𝒂𝒏 = 𝒏
𝟐 + 𝟒𝒏 + 𝟒, 𝒃𝒏 = 𝟐
𝒏𝟐, 𝒄𝒏 = 𝒂𝒏+𝟏 − 𝒂𝒏 e 𝒅𝒏 =
𝒃𝒏+𝟏
𝒃𝒏
, definidas para valores inteiros positivos de 𝒏, considere as seguintes afirmações:
I. 𝒂𝒏 é uma progressão geométrica;
II. 𝒃𝒏 é uma progressão geométrica;
III. 𝒄𝒏 é uma progressão aritmética;
IV. 𝒅𝒏 é uma progressão geométrica.
São verdadeiras apenas
a) I, II e III. b) I, II e IV. c) I e III. d) II e IV.e) III e IV.
16. (Unicamp/2015) Se (𝜶𝟏, 𝜶𝟐, …𝜶𝟏𝟑) é uma progressão aritmética (PA) cuja soma dos
termos é 𝟕𝟖, então 𝜶𝟕 é igual a
a) 6.
b) 7.
c) 8.
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AULA 04 – PROGRESSÕES 45
d) 9.
17. (Unicamp/2014) O perímetro de um triângulo retângulo é igual a 𝟔, 𝟎 m e as medidas
dos lados estão em progressão aritmética (𝑷𝑨). A área desse triângulo é igual a
𝒂) 𝟏, 𝟓 𝒎²
𝒃) 𝟑, 𝟎 𝒎²
𝒄) 𝟐, 𝟎 𝒎²
𝒅) 𝟑, 𝟓 𝒎²
18. (Vunesp/2013) Uma partícula em movimento descreve sua trajetória sobre
semicircunferências traçadas a partir de um ponto 𝑷𝟎, localizado em uma reta horizontal
𝒓, com deslocamento sempre no sentido horário. A figura mostra a trajetória da partícula,
até o ponto 𝑷𝟑, em 𝒓. Na figura, 𝑶, 𝑶𝟏 e 𝑶𝟐 são os centros das três primeiras
semicircunferências traçadas e 𝑹, 𝑹 𝟐⁄ ,
𝑹
𝟒⁄ seus respectivos raios.
A trajetória resultante do movimento da partícula será obtida repetindo-se esse
comportamento indefinidamente, sendo o centro e o raio da n-ésima semicircunferência
dados por 𝑶𝒏 e 𝑹𝒏 =
𝑹
𝟐𝒏⁄ , respectivamente, até o ponto 𝑷𝒏, também em 𝒓.
Nessas condições, o comprimento da trajetória descrita pela partícula, em função do raio
𝑹, quando 𝒏 tender ao infinito, será igual a
𝒂) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒃) 𝟐𝟑 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒄) 𝟐𝒏 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒅) (
𝟕
𝟒
) ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒆) 𝟐 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 46
19. (Vunesp/2013) A soma dos 𝒏 primeiros termos de uma progressão aritmética é dada
por 𝟑𝒏𝟐 − 𝟐𝒏, onde 𝒏 é um número natural. Para essa progressão, o primeiro termo e a
razão são. respectivamente.
𝒂) 𝟕 𝒆 𝟏.
𝒃) 𝟏 𝒆 𝟔.
𝒄) 𝟔 𝒆 𝟏.
𝒅) 𝟏 𝒆 𝟕.
𝒆) 𝟔 𝒆 𝟕.
20. (Vunesp/2012) O artigo Uma estrada, muitas florestas relata parte do trabalho de
reflorestamento necessário após a construção do trecho sul do Rodoanel da cidade de
São Paulo.
O engenheiro agrônomo Maycon de Oliveira mostra uma das árvores, um fumo-bravo. que
ele e sua equipe plantaram em novembro de 𝟐𝟎𝟎𝟗. Nesse tempo, a árvore cresceu - está
com quase 𝟐, 𝟓 metros -, floresceu, frutificou e lançou sementes que germinaram e
formaram descendentes [...] perto da árvore principal. O fumo-bravo [...] é uma espécie de
árvore pioneira, que cresce rapidamente, fazendo sombra para as espécies de árvores de
crescimento mais lento, mas de vida mais longa.
(Pesquisa FAPESP, janeiro de 2012. Adaptado.)
Considerando que a referida árvore foi plantada em 1° de novembro de 𝟐𝟎𝟎𝟗 com uma
altura de 𝟏 𝒅𝒎 e que em 𝟑𝟏 de outubro de 𝟐𝟎𝟏𝟏 sua altura era de𝟐, 𝟓 𝒎 e admitindo ainda
que suas alturas, ao final de cada ano de plantio, nesta fase de crescimento, formem uma
progressão geométrica, a razão deste crescimento, no período de dois anos, foi de
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 47
𝒂) 𝟎, 𝟓.
𝒃) 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟏/𝟐.
𝒄) 𝟓.
𝒅) 𝟓 × 𝟏𝟎𝟏/𝟐.
𝒆) 𝟓𝟎.
21. (Unesp/2011) Após o nascimento do filho, o pai comprometeu-se a depositar
mensalmente, em uma caderneta de poupança, os valores de 𝑹$ 𝟏, 𝟎𝟎, 𝑹$ 𝟐, 𝟎𝟎, 𝑹$ 𝟒, 𝟎𝟎 e
assim sucessivamente, até o mês em que o valor do depósito atingisse 𝑹$ 𝟐. 𝟎𝟒𝟖, 𝟎𝟎. No
mês seguinte o pai recomeçaria os depósitos como de início e assim o faria até o 𝟐𝟏°
aniversário do filho. Não tendo ocorrido falha de depósito ao longo do período, e sabendo-
se que 𝟐𝟏𝟎 = 𝟏. 𝟎𝟐𝟒, o montante total dos depósitos, em reais, feitos em caderneta de
poupança foi de
𝒂) 𝟒𝟐. 𝟗𝟒𝟕. 𝟓𝟎.
𝒃) 𝟒𝟗. 𝟏𝟒𝟐. 𝟎𝟎.
𝒄) 𝟓𝟕. 𝟑𝟑𝟎, 𝟎𝟎.
𝒅) 𝟖𝟓. 𝟗𝟗𝟓, 𝟎𝟎.
𝒆) 𝟏𝟏𝟒. 𝟔𝟔𝟎, 𝟎𝟎
22. (Unicamp/2011) No centro de um mosaico formado apenas por pequenos ladrilhos,
um artista colocou 𝟒 ladrilhos cinza. Em torno dos ladrilhos centrais, o artista colocou
uma camada de ladrilhos brancos, seguida por uma camada de ladrilhos cinza, e assim
sucessivamente, alternando camadas de ladrilhos brancos e cinza, como ilustra a figura
abaixo, que mostra apenas a parte central do mosaico. Observando a figura, podemos
concluir que a 𝟏𝟎º camada de ladrilhos cinza contém
𝒂) 𝟕𝟔 ladrilhos
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 48
𝒃) 𝟏𝟓𝟔 ladrilhos
𝒄) 𝟏𝟏𝟐 ladrilhos
𝒅) 𝟏𝟒𝟖 ladrilhos
23. (Fuvest/2010) Os números 𝒂𝟏, 𝒂𝟐, 𝒂𝟑 formam uma progressão aritmética de razão 𝒓,
de tal modo que 𝜶𝟏 + 𝟑, 𝜶𝟐 − 𝟑, 𝜶𝟑 − 𝟑 estejam em progressão geométrica. Dado ainda que
𝜶𝟏 > 𝟎 e 𝜶𝟐 = 𝟐, conclui-se que 𝒓 é igual a
𝒂) 𝟑 + √𝟑
𝒃) 𝟑 +
√𝟑
𝟐
𝒄) 𝟑 +
√𝟑
𝟒
𝒅) 𝟑 −
√𝟑
𝟐
𝒆) 𝟑 − √𝟑
24. (UFU/2008.2) Sejam: 𝑪𝟏 uma circunferência de raio 𝒓 e centro 𝑶; 𝑷 um ponto
arbitrário dessa mesma circunferência. No interior dessa circunferência, considere outra
circunferência 𝑪𝟐, tangente à 𝑪𝟏 em 𝑷 e com raio igual à metade do raio de 𝑪𝟏. Repetindo-
se esse processo, encontra-se uma sequência de circunferências 𝑪𝟑, 𝑪𝟒, … , 𝑪𝒏+𝟏 tangentes
à 𝑪𝟏 em 𝑷 e com o raio de cada uma delas correspondendo à metade do raio da anterior,
conforme ilusra a figura abaixo.
De acordo com essas condições, pode-se afirmar que a diferença entre a área de 𝑪𝒏 e a
área de 𝑪𝒏+𝟏 é igual a
𝒂)
𝝅𝒓𝟐
𝟐𝟐𝒏
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 49
𝒃)
𝟑𝝅𝒓𝟐
𝟐𝟐𝒏
𝒄)
𝟑𝝅𝒓𝟐
𝟐𝟐𝒏+𝟐
𝒅)
𝝅𝒓𝟐
𝟐𝟐𝒏+𝟐
25. (Fuvest/2008) Sabe-se sobre a progressão geométrica 𝒂𝟏, 𝒂𝟐, 𝒂𝟑, … que 𝒂𝟏 > 𝟎 e 𝒂𝟔 =
−𝟗√𝟑. Além disso, a progressão geométrica 𝒂𝟏, 𝒂𝟓, 𝒂𝟗, … tem razão igual a 9.
Nessas condições, o produto 𝒂𝟐 ⋅ 𝒂𝟕 vale
𝒂) − 𝟐𝟕√𝟑
𝒃) − 𝟑√𝟑
𝒄) − √𝟑
𝒅) 𝟑√𝟑
𝒆) 𝟐𝟕√𝟑
26. (Fuvest/2007) Sejam 𝒂𝟏, 𝒂𝟐, 𝒂𝟑, 𝒂𝟒, 𝒂𝟓 números estritamente positivos tais que
𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟏 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟐 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟑 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟒 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟓 formam, nesta ordem, uma progressão aritmética
de razão
𝟏
𝟐
. Se 𝒂𝟏 = 𝟒, então o valor da soma 𝒂𝟏 + 𝒂𝟐 + 𝒂𝟑 + 𝒂𝟒 + 𝒂𝟓 é igual a
𝒂) 𝟐𝟒 + √𝟐
𝒃) 𝟐𝟒 + 𝟐√𝟐
𝒄) 𝟐𝟒 + 𝟏𝟐√𝟐
𝒅) 𝟐𝟖 + 𝟏𝟐√𝟐
𝒆) 𝟐𝟖 + 𝟏𝟖√𝟐
27. (Fuvest/2006) Três números positivos, cuja soma é 𝟑𝟎, estão em progressão
aritmética. Somando-se, respectivamente, 𝟒, −𝟒 e −𝟗 aos primeiro, segundo e terceiro
termos dessa progressão aritmética, obtemos três números em progressão geométrica.
Então, um dos termos da progressão aritmética é
𝒂) 𝟗
𝒃) 𝟏𝟏
𝒄) 𝟏𝟐
𝒅) 𝟏𝟑
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 50
𝒆) 𝟏𝟓
28. (Unesp/2006) No início de janeiro de 𝟐𝟎𝟎𝟒, Fábio montou uma página na internet
sobre questões de vestibulares. No ano de 𝟐𝟎𝟎𝟒, houve 𝟕𝟓𝟔 visitas à página. Supondo
que o número de visitas à página, durante o ano. dobrou a cada bimestre, o número de
visitas à página de Fábio no primeiro bimestre de 𝟐𝟎𝟎𝟒 foi
𝒂) 𝟑𝟔.
𝒃) 𝟐𝟒.
𝒄) 𝟏𝟖.
𝒅) 𝟏𝟔.
𝒆) 𝟏𝟐.
29. (Unesp/2005) Em 𝟎𝟓 de junho de 𝟐𝟎𝟎𝟒, foi inaugurada uma pizzaria que só abre aos
sábados. No dia da inauguração, a pizzaria recebeu 𝟒𝟎 fregueses. A partir daí, o número
de fregueses que passaram a frequentar a pizzaria cresceu em progressão aritmética de
razão 𝟔, até que atingiu a cota máxima de 𝟏𝟑𝟔 pessoas, a qual tem se mantido. O número
de sábados que se passaram, excluindo-se o sábado de inauguração, para que a cota
máxima de fregueses fosse atingida pela primeira vez. foi:
𝒂) 𝟏𝟓.
𝒃) 𝟏𝟔.
𝒄) 𝟏𝟕.
𝒅) 𝟏𝟖.
𝒆) 𝟐𝟔.
30. (Fuvest/2005) Sejam 𝒂 e 𝒃 números reais tais que:
(𝒊) 𝒂, 𝒃 e 𝒂 + 𝒃 formam, nessa ordem, uma 𝑷𝑨;
(𝒊𝒊) 𝟐𝒂, 𝟏𝟔 e 𝟐𝒃 formam, nessa ordem, uma 𝑷𝑮.
Então, o valor de 𝒂 é:
𝒂)
𝟐
𝟑
𝒃)
𝟒
𝟑
𝒄)
𝟓
𝟑
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 51
𝒅)
𝟕
𝟑
𝒆)
𝟖
𝟑
31. (Unesp/2004) Num laboratório, foi feito um estudo sobre a evolução de uma
população de vírus. Ao final de um minuto do início das observações, existia 𝟏 elemento
na população; ao final de dois minutos, existiam 𝟓. e assim por diante. A seguinte
sequência de figuras apresenta as populações do vírus (representado por um círculo) ao
final de cada um dos quatro primeiros minutos.
Supondo que se manteve constante o ritmo de desenvolvimento da população, o número
de vírus no final de 𝟏 hora era de:
𝒂) 𝟐𝟒𝟏.
𝒃) 𝟐𝟑𝟖.
𝒄) 𝟐𝟑𝟕.
𝒅) 𝟐𝟑𝟑.
𝒆) 𝟐𝟑𝟐.
32. (Unesp/2002) Os coelhos se reproduzem mais rapidamente que a maioria dos
mamíferos. Considere uma colônia de coelhos que se inicia com um único casal de
coelhos adultos e denote por 𝒂𝒏 o número de casais adultos desta colônia ao final de 𝒏
meses. Se 𝒂𝟏 = 𝟏, 𝒂𝟐 = 𝟏 e, para 𝒏 ≥ 𝟐, 𝒂𝒏+𝟏 = 𝒂𝒏 + 𝒂𝒏−𝟏, o número de casais de coelhos
adultos na colônia ao final do quinto mês será
a) 13.
b) 8.
c) 6.
d) 5.
e) 4.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 52
7. Gabarito das questões de vestibulares anteriores
1. a)
2. d)
3. b)
4. d)
5. a)
6. a)
7. c)
8. b)
9. e)
10. b)
11. d)
12. c)
13. e)
14. a)
15. a)
16. e)
17. d)
18. c)
19. d)
20. d)
21. e)
22. b)
23. a)
24. d)
25. c)
26. e)
27. b)
28. e)
29. c)
30. d)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 53
8. Questões de vestibulares resolvidas e comentadas
1. (Unicamp/2019) A figura a seguir exibe um pentágono em que quatro lados
consecutivos têm comprimentos 𝒂, 𝒃, 𝒄 e 𝒅.
Se a sequência (𝒂, 𝒃, 𝒄, 𝒅) é uma progressão geométrica de razão 𝒒 > 𝟏, então 𝐭𝐚𝐧(𝜽) é igual
a
𝒂) 𝟏 𝒒⁄
𝒃) 𝒒
𝒄) 𝒒𝟐
𝒅) √𝒒
Comentários
Vimos em aulas anteriores que a tangente de um ângulo, em um triângulo retângulo, é dada por
tg(𝜃) =
𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜
𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒
=
𝑐𝑜
𝑐𝑎
Desse modo, vamos segmentar a figura dada pelo exercício para entendermos melhor qual é o
triângulo de referência para nosso ângulo 𝜃.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 54
Retirando o triângulo de referência para o ângulo 𝜃.
Daqui, tiramos que
tg(𝜃) =
𝑐𝑜
𝑐𝑎
=
𝑐 − 𝑎
𝑑 − 𝑏
Perfeito, terminamos a parte da geometria, conseguimos definir a tangente com base em 4
termos, 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑, que estão, segundo o enunciado, em PG.“... a sequência (𝒂, 𝒃, 𝒄, 𝒅) é uma progressão geométrica de razão 𝒒 > 𝟏...”
Se esses 4 termos estão em PG, podemos dizer. que
𝑎1 = 𝑎
𝑎2 = 𝑏 = 𝑎1 ∙ 𝑞 = 𝑎 ∙ 𝑞
𝑎3 = 𝑐 = 𝑎1 ∙ 𝑞
2 = 𝑎 ∙ 𝑞2
𝑎4 = 𝑑 = 𝑎1 ∙ 𝑞
3 = 𝑎 ∙ 𝑞3
Assim, podemos reescrever nossa tangente como
tg(𝜃) =
𝑐 − 𝑎
𝑑 − 𝑏
tg(𝜃) =
𝑎 ∙ 𝑞2 − 𝑎
𝑎 ∙ 𝑞3 − 𝑎 ∙ 𝑞
Colocando 𝑎 em evidência no numerador e 𝑎 ∙ 𝑞 no denominador.
tg(𝜃) =
𝑎 ∙ (𝑞2 − 1)
𝑎 ∙ 𝑞 ∙ (𝑞2 − 1)
Simplificando a expressão no segundo membro.
tg(𝜃) =
𝑎 ∙ (𝑞2 − 1)
𝑎 ∙ 𝑞 ∙ (𝑞2 − 1)
tg(𝜃) =
1
𝑞
Gabarito: a)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 55
2. (Fuvest/2019) Forma-se uma pilha de folhas de papel, em que cada folha tem 𝟎, 𝟏 𝒎𝒎
de espessura. A pilha é formada da seguinte maneira: coloca-se uma folha na primeira vez
e, em cada uma das vezes seguintes, tantas quantas já houverem sido colocadas
anteriormente. Depois de 33 dessas operações, a altura da pilha terá a ordem de grandeza.
a) da altura de um poste.
b) da altura de um prédio de 30 andares.
c) do comprimento da Av. Paulista.
d) da distância da cidade de São Paulo (SP) à cidade do Rio de Janeiro (RJ).
e) do diâmetro da Terra.
Comentários
Uma vez que o enunciado informou a espessura de cada folha, precisamos, então, definir
quantas folhas foram utilizadas na proeza.
O enunciado nos deu uma dica: “em cada uma das vezes seguintes, tantas quantas já houverem
sido colocadas anteriormente”.
E, logo após, a pergunta: “Depois de 33 dessas operações, a altura da pilha terá a ordem de
grandeza ...”
Perceba que a altura da pilha ao terminarmos a 33ª operação engloba todas as folhas utilizadas,
não só as da última operação.
Poderíamos calcular quantas foram utilizadas em cada operação, até a 33ª e somá-las;
poderíamos fazer uma lei de formação para isso, ou ainda, calcular uma progressão da altura da
pilha a cada operação.
No entanto, veja que, mesmo não realizando a 34ª operação, o número de folhas dela seria, em
tese, exatamente o número de todas as outras usadas até a 33ª, exatamente o número que nos
interessa.
Assim, vejamos se conseguimos descobrir com quantas folhas contaria a 34ª operação que,
mesmo não tendo sido realizada, teria exatamente o número de folhas acumuladas da 1ª à 33ª.
Voltando ao enunciado, vejamos se conseguimos achar uma lei de formação para o número de
folhas em cada uma dessas operações.
“A pilha é formada da seguinte maneira: coloca-se uma folha na primeira vez e, em cada uma
das vezes seguintes, tantas quantas já houverem sido colocadas anteriormente.”
Segundo essa informação, começamos com uma folha:
(1, … )
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 56
Na 2ª operação, o número de folhas somadas já utilizadas. Como só utilizamos uma até agora,
temos:
(1,1, … )
Para a terceira operação, já utilizamos 2 folhas, então...
(1,1, 2, … )
Para a quarta operação, 4.
(1,1, 2,4, … )
E assim por diante...
(1,1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128… )
Você percebeu que todos esses números são potências de base 2?
Reescrevamos essa sequência com essas potências.
(20, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27…)
Hummm, muito interessante.
Veja o que temos quando comparamos a posição do número na sequência com sua potência:
Posição Elemento
1 20
2 20
3 21
4 22
5 23
6 24
7 25
8 26
9 27
⋮ ⋮
𝑛 2𝑛−2
Podemos perceber que, exceto para os dois primeiros termos, ou seja, para o termo de ordem
𝑛 > 2, vale a relação
𝑎𝑛 = 2
𝑛−2
Como já entendemos que a 34ª operação, caso fosse feita, contaria exatamente com todas as
folhas já utilizadas até a 33ª, podemos dizer que, da 1ª até a 33ª operação foram utilizadas a
quantidade 𝑆, tal que:
𝑆 = 𝑎34 = 2
34−2 = 232 𝑓𝑜𝑙ℎ𝑎𝑠.
Muito cuidado aqui. O exercício pede a altura da pilha de folhas, não a quantidade delas, ok?
Para sabermos a altura ℎ da pilha, precisamos multiplicar o número de folhas pela espessura
unitária, então:
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 57
ℎ = 232 ∙ 0,1 𝑚𝑚
Atenção a essa unidade, 𝑚𝑚. O primeiro 𝑚 é um multiplicador, o 𝑚𝑖𝑙𝑖, que divide a unidade que
está por vir por 1.000. O segundo 𝑚 é a unidade em si, o metro.
Dessa forma, temos:
ℎ = 232 ∙
1
10
∙
1
1000
𝑚
Professor, eu terei que calcular quanto é 232?
De forma alguma.
Esse número é muito alto para podermos calculá-lo em uma prova.
Vamos decompô-lo em pedaços mais “trabalháveis”, como 210, que, inclusive, devemos saber
seu valor de memória: 210 = 1.024.
ℎ = 22 ∙ 210 ∙ 210 ∙ 210 ∙
1
10
∙
1
1000
𝑚
ℎ = 22 ∙ 1.024 ∙ 1.024 ∙ 1.024 ∙
1
10
∙
1
1000
𝑚
A nossa dica principal aqui é dada pelo enunciado ao citar “ordem de grandeza”. Perceba que o
enunciado não está, rigorosamente, comparando a ordem de grandeza do número e sim usando
a expressão como sinônimo de “aproximadamente” ou “comparável a”.
Nesse espírito, vamos fazer uma aproximação para as potências de 2, de tal forma que 210 ≅
1.000. Assim teremos uma aproximação para a altura como se segue:
ℎ ≅ 22 ∙ 1.000 ∙ 1.000 ∙ 1.000 ∙
1
10
∙
1
1000
𝑚
ℎ ≅ 22 ∙ 1.000 ∙ 1.000 ∙ 1.000 ∙
1
10
∙
1
1000
𝑚
ℎ ≅ 22 ∙ 1.000 ∙ 1.000 ∙
1
10
𝑚
ℎ ≅ 22 ∙ 1.00 ∙ 1.000 𝑚
ℎ ≅ 4 ∙ 1.00 ∙ 1.000 𝑚
ℎ ≅ 400 ∙ 1.000 𝑚
E, finalmente, podemos fazer uso do multiplicador 𝑘𝑖𝑙𝑜, 𝑘 = 1.000
ℎ ≅ 400 ∙ 𝑘𝑚
Dentre as alternativas, é mais indicado que comparemos a altura da pilha em questão à distância
entre cidades, no caso, São Paulo e Rio de Janeiro.
Gabarito: d)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 58
3. (Fatec/2019-2) Uma fábrica deve produzir diariamente 𝟓𝟐𝟑 canetas. Contudo, o
encarregado da linha de produção, após analisar os resultados de 𝟓 dias consecutivos,
notou as seguintes quantidades produzidas por dia, apresentadas no quadro.
A partir da análise desses dados, o encarregado concluiu que as máquinas apresentam
problemas técnicos.
Se nenhuma providência for tomada, mantendo-se o mesmo padrão da sequência e
supondo que as máquinas produzam todos os dias, inclusive aos finais de semana, o
menor número de canetas que a fábrica irá conseguir produzir, antes das máquinas
paralisarem suas atividades, será
𝒂) 𝟎.
𝒃) 𝟏.
𝒄) 𝟐.
𝒅) 𝟑.
𝒆) 𝟒.
Comentários
Podemos perceber, pelos números apresentados, que as máquinas estão produzindo
exatamente três canetas a menos a cada dia que passa.
Assim, podemos entender que os números que representam as produções diárias fazem parte
de uma Progressão Aritmética, com razão 𝑟 = −3 e primeiro termo 𝑎1 = 523.
No contexto do problema, não faz sentido que a Progressão Aritmética chega aos números
negativos, assim, calculemos, por meio da fórmula do termo geral, até quando a produção será
não negativa.
𝑎𝑛 ≥ 0
𝑎1 + (𝑛 − 1) ⋅ 𝑟 ≥ 0
523 + (𝑛 − 1) ⋅ (−3) ≥ 0
523 − 3𝑛 + 3 ≥ 0
523 + 3 ≥ 3𝑛
526 ≥ 3𝑛
526
3
≥
3 𝑛
3
175, 3̅ ≥ 𝑛
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 59
Assim, o menor valor de 𝑛, que, neste caso, representa o nésimo dia de produção, é o maior
inteiro que satisfaz a inequação acima, ou seja, 𝑛 = 175 dias.
Para saber a produção no último dia, utilizemos, novamente a fórmula do termo geral.
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ⋅ 𝑟
𝑎175 = 523 + (175 − 1) ⋅ (−3)
𝑎175 = 523 − 3 ⋅ 174
𝑎175 = 523 − 522
𝑎175 = 1
Portanto, a produção no último dia antes de as máquinas pararem será de 1 unidade.
Transformar a sequência da questão em uma progressão conhecida dá muita amplitude de
resolução, no entanto, como você viu, é um pouco trabalhosa.
Para esse exercício em especial, poderíamos, alternativamente, pensar na divisão de 523 por 3.
Como 523 deixa resto 1 quando dividido por 3, poderíamos chegar à resposta de modo muito
mais prático.
Mas cuidado, os atalhosservem bem àqueles que conhecem o caminho. Do mesmo jeito que
você não deve se aventurar em atalhos de uma cidade desconhecida, os atalhos matemáticos,
quando mal utilizados, podem levar o candidato ao erro. Estude os atalhos, pense neles, mas
não em prejuízo da matéria em si, combinado?
Gabarito: b)
4. (Vunesp/2018) A figura mostra cinco retângulos justapostos de uma sequência.
todos os retângulos possuem mesma altura, igual a 𝟏 𝒄𝒎.
Sabendo que 𝟏 𝒎𝟐 equivale a 𝟏𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟐 e que a sequência é constituída por 𝟏𝟎𝟎
retângulos, a figura formada tem área igual a
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 60
𝒂) 𝟐, 𝟓 𝒎𝟐.
𝒃) 𝟒 𝒎𝟐.
𝒄) 𝟓 𝒎𝟐.
𝒅) 𝟐 𝒎𝟐.
𝒆) 𝟒, 𝟓 𝒎𝟐.
Comentários
Pela figura, podemos perceber que há um padrão de crescimento na área a cada nível
que descemos.
Para explicitar esse padrão, vamos calcular a área de alguns desses retângulos,
lembrando que todos têm altura igual a 1 𝑐𝑚. Para padronização, consideraremos o primeiro
retângulo como o do topo da estrutura e seguimos contando de cima para baixo.
Retângulo Base (𝒄𝒎) Altura (𝒄𝒎) Área (𝒄𝒎𝟐)
1 2 1 2 ∙ 1 = 2
2 2 + 2 + 2 = 6 1 6 ∙ 1 = 6
3 2 + 6 + 2 = 10 1 10 ∙ 1 = 10
4 2 + 10 + 2 = 14 1 14 ∙ 1 = 14
5 2 + 14 + 2 = 18 1 18 ∙ 1 = 18
Como é a área que nos interessa na questão, façamos uma sequência com esses valores.
(2, 6, 10, 14, 18,… )
Perceba que lidamos com uma sequência do tipo PA, cuja razão é 𝑟 = 6 − 2 = 4 e primeiro
termo 𝑎1 = 2.
Entendida a sequência, retornemos ao enunciado para verificar o que é pedido.
“... a sequência é constituída por 𝟏𝟎𝟎 retângulos, a figura formada tem área igual a...”
Perceba que o enunciado pede a área da figura formada, ou seja, a área total, a área
formada por todos os retângulos. Traduzindo para a linguagem das sequências, o exercício está
pedindo a soma dos 100 primeiros termos 𝑆100.
Como já conhecemos a razão, 𝑟 = 4, e o primeiro termo, 𝑎1 = 2, podemos utilizar a fórmula
para a soma de 𝑛 termos da PA.
𝑆𝑛 =
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
𝑆100 =
(𝑎1 + 𝑎100) ∙ 100
2
Como vamos precisar de 𝑎𝑛 = 𝑎100, vamos nos adiantar e calculá-lo com o auxílio da
fórmula do termo geral da PA.
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 61
𝑎100 = 2 + (100 − 1) ∙ 4
𝑎100 = 2 + 99 ∙ 4
𝑎100 = 398
Retomando a fórmula da soma de 𝑆100 termos, temos.
𝑆100 =
(𝑎1 + 𝑎100) ∙ 100
2
𝑆100 =
(2 + 398) ∙ 100
2
𝑆100 =
400 ∙ 100
2
𝑆100 =
40.000
2
𝑆100 = 20.000 𝑐𝑚
2
Aqui a questão nos facilitou um pouco, pois, ao realizarmos a transformação de
20.000 𝑐𝑚2 para 𝑚2, somente uma alternativa apresenta 2 em alguma forma.
Na hora da prova, você poderia marcar a alternativa d) e correr para a próxima questão.
Como estamos estudando, vamos gastar mais um minutinho e entender essa transformação, até
porque não são todas as questões que “entregam o jogo” tão facilmente.
O enunciado nos deu a informação da transformação de unidades no texto:
“Sabendo que 𝟏 𝒎𝟐 equivale a 𝟏𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟐...”
Muitos alunos gostam de fazer essas transformações utilizando a “regra de três”. Se você é
desses e esse método é prático para você, continue. Se você não tem tanta prática com a “regra
de três”, vou apresentar a você outro método.
O enunciado informou, claramente que:
10.000 𝑐𝑚2 = 1𝑚2
Dividindo ambos os termos por 10.000, temos.
10.000 𝑐𝑚2
10.000
=
1
10.000
𝑚2
10.000 𝑐𝑚2
10.000
=
1
10.000
𝑚2
1𝑐𝑚2 =
1
10.000
𝑚2
Dessa forma, podemos transformar nossa resposta 𝑆100 rapidamente, veja.
𝑆100 = 20.000 𝑐𝑚
2
𝑆100 = 20.000 ∙
1
10.000
𝑚2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 62
𝑆100 = 20.000
2 ∙
1
10.000
𝑚2
𝑆100 = 2 𝑚
2
Gabarito: d)
5. (Vunesp/2018) A sequência de figuras, desenhadas em uma malha quadriculada,
indica as três primeiras etapas de formação de um fractal. Cada quadradinho dessa malha
tem área de 𝟏 𝒄𝒎𝟐.
Dado que as áreas das figuras, seguindo o padrão descrito por esse fractal, formam uma
progressão geométrica, a área da figura 𝟓, em 𝒄𝒎𝟐, será igual a
𝒂)
𝟔𝟐𝟓
𝟖𝟏
𝒃)
𝟔𝟒𝟎
𝟖𝟏
𝒄)
𝟏𝟐𝟓
𝟖𝟕
𝒅)
𝟔𝟎𝟓
𝟖𝟏
𝒆)
𝟐𝟏𝟓
𝟐𝟕
Comentários
Para estabelecer o padrão do fractal, vamos calcular as áreas das figuras 1, 2 e 3.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 63
Nossa aula sobre áreas de figuras planas ainda está por vir, mas a área dos quadrados é
conhecida no ensino fundamental, então, abriremos essa exceção, ok? Caso você não esteja
lembrado, a área 𝐴 de um quadrado de lado 𝑙 é dada por:
𝐴 = 𝑙2
Dessa forma, a área da Figura 1 é dada por:
𝐴1 = 9
2 = 81 𝑐𝑚2
Próxima figura.
Podemos considerar aqui, que a área da Figura 2 é formada por 5 quadrados menores,
de lado 𝑙 = 3 cada um. Dessa forma, a área dessa figura é dada por:
𝐴2 = 5 ∙ 3
2
𝐴2 = 5 ∙ 9
𝐴2 = 45 𝑐𝑚
2
Mais uma.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 64
Para essa, não precisamos, necessariamente, de um algoritmo, podemos fazer a
contagem diretamente, visto que cada quadradinho tem 1 𝑐𝑚2.
𝐴3 = 25 𝑐𝑚
2
De posse dessas áreas, veja o que o exercício nos informa acerca desses valores:
“Dado que as áreas das figuras, ..., formam uma progressão geométrica...”
Assim, temos formamos a seguinte P.G.:
(81, 45, 25,… )
com 𝑎1 = 81 e razão 𝑞 dada por
𝑞 =
45
5
81
9
𝑞 =
5
9
Como a questão solicita o quinto termo da sequência, temos.
𝑎𝑛 = 𝑎1 ∙ 𝑞
𝑛−1
𝑎5 = 81 ∙ (
5
9
)
5−1
𝑎5 = 81 ∙ (
5
9
)
4
𝑎5 = 9
2 ∙
54
94
𝑎5 = 9
2 ∙
54
94
Divisão entre potências de mesma base: conserva-se a base e subtrai-se as potências.
𝑎5 = 9
2−4 ∙ 54
𝑎5 = 9
−2 ∙ 54
Potência negativa: lugar “errado”. Está lembrado?
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 65
𝑎5 =
1
92
∙ 54
𝑎5 =
54
92
𝑎5 =
625
81
Gabarito: a)
6. (Unicamp/2018) Dois anos atrás certo carro valia R$50.000,00 e atualmente vale
R$32.000,00. Supondo que o valor do carro decresça a uma taxa anual constante, daqui a
um ano o valor do carro será igual a
a) R$25.600,00.
b) R$24.400,00.
c) R$23.000,00.
d) R$18.000,00.
Comentários
Como o enunciado informou que o decréscimo se dá
“a uma taxa anual constante”,
podemos comparar essa progressão de valores a uma PG cujo primeiro termo é o valor do
veículo há dois anos.
(𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 ℎá 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑎𝑛𝑜𝑠, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑜, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 𝑎𝑡𝑢𝑎𝑙, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑎𝑛𝑜,… )
De
“Dois anos atrás certo carro valia R$50.000,00 e atualmente vale R$32.000,00.”,
tiramos.
(50.000, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑜, 32.000, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑎𝑛𝑜,… )
De onde podemos definir o primeiro e o terceiro termos da PG.
𝑎1 = 50.000
𝑎3 = 𝑎1 ∙ 𝑞
2 = 32.000
Substituindo 𝑎1 em 𝑎3, podemos descobrir a razão 𝑞.
𝑎3 = 𝑎1 ∙ 𝑞
2 = 32.000
50.000 ∙ 𝑞2 = 32.000
Dividindo ambos os membros da equação por 50.000.
50.000
50.000
∙ 𝑞2 =
32.000
50.000
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 66
50.000
50.000
∙ 𝑞2 =
32.000
32
50.000
50
𝑞2 =
32
50
Para simplificarmos a fração, vamos fatorar tanto o numerador quanto o denominador.
𝑞2 =
32
50
=
2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2
2 ∙ 5 ∙ 5
𝑞2 =
2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2
2 ∙ 5 ∙ 5
𝑞2 =
2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2
5 ∙ 5
=
16
25
Extraindo a raiz quadrada em ambos os membros da equação.
√𝑞2 = √
16
25
|𝑞| =
4
5
𝑞 = ±
4
5
Como estamos analisando o preço de mercado de um veículo, não faz sentido a razão ser
negativa. Os preços dos veículos não alternam entre positivo e negativo ano a ano, não é?
Pelo contexto, ficaremoscom o valor da razão positiva.
𝑞 = +
4
5
O enunciado pede
“...daqui a um ano o valor do carro será igual a...”
Em nossa sequência
(50.000, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑜, 32.000, 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑎𝑛𝑜,… )
O valor do caro “daqui a um ano” ocupa a quarta posição, então
𝑎4 = 𝑎1 ∙ 𝑞
3.
Como sabemos
𝑎1 = 50.000
e
𝑞 = +
4
5
,
podemos dizer que
𝑎4 = 𝑎1 ∙ 𝑞
3
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 67
𝑎4 = 50.000 ∙ (
4
5
)
3
𝑎4 = 50.000 ∙
43
53
𝑎4 = 50.000 ∙
43
53
Para evitar um volume de contas desnecessárias, vamos reescrever 50.000 como um produto.
50.000 = 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 400
𝑎4 = 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 400 ∙
43
53
𝑎4 = 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 400 ∙
43
53
𝑎4 = 400 ∙ 4
3
𝑎4 = 400 ∙ 4
3
𝑎4 = 25.600
Gabarito: a)
7. (UFU/2017.2) A Secretaria de Saúde de um determinado Estado brasileiro necessita
enviar 𝟔𝟒𝟎 estojos de vacinas para 𝑵 regiões distintas. Após avaliar as demandas de cada
uma dessas regiões a serem atendidas, estabeleceu-se o seguinte esquema de envio:
- para a região 𝟏 serão enviados 𝒙 estojos;
- para a região 𝟐 serão enviados 𝒙 estojos;
- para a região 𝟑 serão enviados 𝟐𝒙 estojos;
- para a região 𝟒 serão enviados 𝟒𝒙 estojos;
E esse padrão se repete nas demais regiões, ou seja, serão enviados tantos estojos a uma
região quanto for a soma dos que já foram enviados às regiões anteriores. O valor de 𝒙
deve ser tal que 𝑵 é o maior possível e exatamente todos os estojos sejam distribuídos.
Nas condições apresentadas, 𝑵 ∙ 𝒙 é igual a
𝒂) 𝟑𝟓
𝒃) 𝟑𝟎
𝒄) 𝟒𝟎
𝒅) 𝟒𝟓
Comentários
Note que, a partir a segunda região, os termos (𝑥, 2𝑥, 4𝑥, 8𝑥 … , 𝑎𝑁−1) estão em 𝑃𝐺. Dessa forma,
a soma total dos estojos enviados deve ser 640, ou seja
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 68
𝑥 + (𝑥 + 2𝑥 + 4𝑥 +⋯+ 2𝑁−2𝑥) = 640
𝑥 +
𝑥 ⋅ (2𝑁−1 − 1)
2 − 1
= 640
𝑥 + 𝑥 ⋅ 2𝑁−1 − 𝑥 = 640
𝑥 ∙ 2𝑁 = 1280
2𝑁 =
1280
𝑥
Como queremos o maior valor de 𝑁, devemos ter o menor valor possível para 𝑥, de modo que a
razão
1280
𝑥
seja potência de dois. Assim
𝑥 = 5
2𝑁 =
1280
𝑥
2𝑁 =
1280
5
2𝑁 = 256
𝑁 = 8
Como o enunciado nos pediu o vamor de 𝑁 ⋅ 𝑥, temos:
𝑁 ⋅ 𝑥 = 40
𝑁 ⋅ 5 = 40
Gabarito: c)
8. (UEG/2017) Dada a sequência (−𝟕, 𝟐𝟏,− 𝟔𝟑, . . . ), que forma uma progressão
geométrica, o sexto termo dessa progressão é
𝒂) − 𝟏. 𝟕𝟎𝟏
𝒃) 𝟏. 𝟕𝟎𝟏
𝒄) 𝟐. 𝟏𝟖𝟕
𝒅) − 𝟓. 𝟏𝟎𝟑
𝒆) 𝟓. 𝟏𝟎𝟑
Comentários
Dado que a sequência é uma PG, encontremos a razão 𝑞:
𝑎𝑛 = 𝑎1. 𝑞
𝑛−1
21 = −7. 𝑞
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 69
21
−7
= 𝑞
−3 = 𝑞
Calculemos, então, o sexto termo dessa PG:
𝑎6 = 𝑎1. 𝑞
5
𝑎6 = (−7). (−3)
5
𝑎6 = (−7). (−243)
𝑎6 = 1701
Gabarito: b)
9. (Enem/2017) Como não são adeptos da prática de esportes, um grupo de amigos
resolveu fazer um torneio de futebol utilizando videogame. Decidiram que cada jogador
joga uma única vez com cada um dos outros jogadores. O campeão será aquele que
conseguir o maior número de pontos. Observaram que o número de partidas jogadas
depende do número de jogadores, como mostra o quadro:
Se a quantidade de jogadores for 𝟖, quantas partidas serão realizadas?
𝒂) 𝟔𝟒
𝒃) 𝟓𝟔
𝒄) 𝟒𝟗
𝒅) 𝟑𝟔
𝒆) 𝟐𝟖
Comentários
Aqui temos uma sequência diversa. Perceba que os números referentes a partidas posteriores
são gerados somando-se o número de jogadores (imediatamente acima).
Dessa forma, o número da próxima partida será dado por
𝑛 = 21 + 7
𝑛 = 28
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 70
Gabarito: e)
10. (Vunesp/2017) A figura indica o empilhamento de três cadeiras idênticas e
perfeitamente encaixadas umas nas outras, sendo 𝒉 a altura da pilha em relação ao chão.
A altura, em relação ao chão, de uma pilha de 𝒏 cadeiras perfeitamente encaixadas umas
nas outras, será igual a 𝟏, 𝟒 𝒎 se 𝒏 for igual a
a) 14.
b) 17.
c) 13.
d) 15.
e) 18.
Comentários
Ao analisar a figura, podemos perceber que a altura ℎ é formada por 3 partes, duas fixas e uma
variável:
ℎ
{
𝑓𝑖𝑥𝑎𝑠 {
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑎𝑏𝑎𝑖𝑥𝑜, 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 48 𝑐𝑚
𝑒𝑛𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑎𝑐𝑖𝑚𝑎, 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 44 𝑐𝑚
𝑣𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙 → 3 𝑐𝑚 𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑖𝑙ℎ𝑎𝑑𝑎, 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑡𝑜 𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑖𝑟𝑎
Com esses dados, podemos definir a altura ℎ em função do número 𝑛 de cadeiras da seguinte
forma:
ℎ(𝑛) = 48 + 44 + 3 ∙ (𝑛 − 1)
Professor, por que aquele −1?
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 71
Aquele −1 traz a mensagem de, para 𝑛 cadeiras na pilha, uma não adiciona os 3 𝑐𝑚 à altura ℎ.
Essa cadeira é exatamente a primeira, que não adiciona os 3 𝑐𝑚 e sim a altura total de seu
acento, que é 48 𝑐𝑚.
Simplificando a fórmula da altura da pilha de cadeiras.
ℎ(𝑛) = 48 + 44 + 3 ∙ (𝑛 − 1)
ℎ(𝑛) = 92 + 3 ∙ (𝑛 − 1)
Veja o que o enunciado nos pede e com quais informações adicionais.
“A altura ... será igual a 𝟏, 𝟒 𝒎 se 𝒏 for igual a”
Sabendo que a altura é ℎ = 1,4 𝑚, podemos calcular o número de cadeiras.
As alturas parciais colocadas em nossa função ℎ(𝑛)
foram dadas em centímetros e a questão está em metros.
Podemos transformar tanto de metros para centímetros quanto de centímetros para metros,
mas temos que fazer a transformação e deixar as unidades compatíveis.
Nesse caso, faremos a transformação de metros para centímetros e utilizaremos
ℎ(𝑛) = 1,4 𝑚 = 140 𝑐𝑚
Como temos o valor da altura e queremos o valor do número 𝑛 de cadeiras, podemos
substituir diretamente na função.
ℎ(𝑛) = 92 + 3 ∙ (𝑛 − 1)
140 = 92 + 3 ∙ (𝑛 − 1)
Subtraindo 92 de ambos os membros da equação, temos.
140 = 92 + 3 ∙ (𝑛 − 1)
140 − 92 = 92 + 3 ∙ (𝑛 − 1) − 92
140 − 92 = 92 + 3 ∙ (𝑛 − 1) − 92
48 = 3 ∙ (𝑛 − 1)
Dividindo ambos os membros da equação por 3.
48
3
=
3 ∙ (𝑛 − 1)
3
48
16
3
=
3 ∙ (𝑛 − 1)
3
16 = 𝑛 − 1
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 72
Somando 1 a ambos os membros da equação.
16 + 1 = 𝑛 − 1 + 1
17 = 𝑛 − 1 + 1
17 = 𝑛
Portanto, para que a altura atinja os 1,4 𝑚 desejados, precisamos de 17 cadeiras.
Gabarito: b)
11. (Unicamp/2017) Seja 𝒙 um número real, 𝟎 < 𝒙 < 𝝅 𝟐⁄ , tal que a sequência
(𝐭𝐚𝐧𝒙 , 𝐬𝐞𝐜 𝒙 , 𝟐) é uma progressão aritmética (PA). Então, a razão dessa PA é igual a
𝒂) 𝟏.
𝒃)
𝟓
𝟒
𝒄)
𝟒
𝟑
𝒅)
𝟏
𝟑
Comentários
Para três elementos em PA, podemos dizer que:
𝑎1 + 𝑎3 = 2 ∙ 𝑎2
Reescrevendo a propriedade para a sequência do exercício.
(tan 𝑥 , sec 𝑥 , 2)
tan 𝑥 + 2 = 2 ∙ sec 𝑥
Subtraindo 2 ∙ sec 𝑥 de ambos os termos da equação.
tan 𝑥 + 2 − 2 ∙ sec 𝑥 = 2 ∙ sec 𝑥 − 2 ∙ sec 𝑥
tan 𝑥 + 2 − 2 ∙ sec 𝑥 = 2 ∙ sec 𝑥 − 2 ∙ sec 𝑥
tan 𝑥 + 2 − 2 ∙ sec 𝑥 = 0
Para facilitar nossos cálculos, vamos reescrever a equação utilizando senos e cossenos em vez
de secante e tangente.
tg(𝑥) =
sen(𝑥)
cos(𝑥)
sec(𝑥) =
1
cos(𝑥)
tan 𝑥 + 2 − 2 ∙ sec 𝑥 = 0
sen(𝑥)
cos(𝑥)
+ 2 − 2 ∙
1
cos(𝑥)
= 0
Frações: MMC.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 73
sen(𝑥) + 2 cos(𝑥) − 2
cos(𝑥)
= 0
Multiplicando ambos os termos por cos(𝑥).
sen(𝑥) + 2 cos(𝑥) − 2
cos(𝑥)
∙ cos(𝑥) = 0 ∙ cos(𝑥)
Só podemos simplificar o cos(𝑥) do numerador com o do denominador quando cos(𝑥) ≠ 0, pois
não podemos fazer divisões por 0, lembra?
Como o enunciado nos diz que o ângulo 𝑥 está no intervalo 0 < 𝑥 < 𝜋 2⁄ , temos certeza de que
o cosseno nunca será nulo e, assim, podemos fazer a simplificação.
sen(𝑥) + 2 cos(𝑥) − 2
cos(𝑥)
∙ cos(𝑥) = 0
sen(𝑥) + 2 cos(𝑥) − 2 = 0Frequentemente, na matemática, temos muitos caminhos possíveis a seguir e, para resolver
essa equação, não é diferente.
Como não temos um método direto para encontrar o ângulo trabalhando simultaneamente com
duas razões trigonométricas, vamos trabalhar a equação para que apresente somente uma.
Ao analisar a equação, podemos perceber que o seno está “mais livre” que o cosseno, pois este
está sendo multiplicado por 2, enquanto aquele, por 1.
Sendo assim, vamos deixar o seno isolado no primeiro termo, elevar toda a equação ao quadrado
para, após, utilizarmos a equação fundamental da trigonometria para deixar a equação apenas
com a razão seno. Acompanhe.
Subtraindo 2 cos(𝑥) e somando 2 simultaneamente em ambos os termos da equação.
sen(𝑥) + 2 cos(𝑥) − 2 − 2 cos(𝑥) + 2 = 0 − 2 cos(𝑥) + 2
sen(𝑥) + 2 cos(𝑥) − 2 − 2 cos(𝑥) + 2 = −2cos(𝑥) + 2
sen(𝑥) = −2cos(𝑥) + 2
Ou, se preferir,
sen(𝑥) = 2 − 2 cos(𝑥)
Elevando ambos os membros ao quadrado.
(sen(𝑥))2 = (2 − 2 cos(𝑥))2
Quadrado da diferença, produtos notáveis, sempre retornando aos fundamentos.
sen2(𝑥) = 22 − 2 ∙ 2 ∙ 2 cos(𝑥) + (2 cos(𝑥))2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 74
sen2(𝑥) = 4 − 8 cos(𝑥) + 4 cos2(𝑥)
Agora chegou a hora de invocarmos a equação fundamental da trigonometria para nos socorrer.
sen2(𝑥) + cos2(𝑥) = 1
Como precisamos de sen2(𝑥), subtraiamos cos2(𝑥) de ambos os membros da equação.
sen2(𝑥) + cos2(𝑥) − cos2(𝑥) = 1 − cos2(𝑥)
sen2(𝑥) + cos2(𝑥) − cos2(𝑥) = 1 − cos2(𝑥)
sen2(𝑥) = 1 − cos2(𝑥)
Dessa forma, podemos fazer a substituição em nossa equação.
sen2(𝑥) = 4 − 8 cos(𝑥) + cos2(𝑥)
1 − cos2(𝑥) = 4 − 8 cos(𝑥) + 4 cos2(𝑥)
Aqui é necessário percebermos que temos uma equação do segundo grau cuja incógnita é
cos(𝑥). Para deixar a equação na forma a aplicar Bhaskara, subtrairemos 1 e somaremos cos2(𝑥)
a ambos os membros de nossa equação.
1 − cos2(𝑥) − 1 + cos2(𝑥) = 4 − 8 cos(𝑥) + 4 cos2(𝑥) − 1 + cos2(𝑥)
1 − cos2(𝑥) − 1 + cos2(𝑥) = 3 − 8 cos(𝑥) + 5 cos2(𝑥)
0 = 3 − 8 cos(𝑥) + 5 cos2(𝑥)
Reescrevendo a equação em ordem decrescente das potências de cos(𝑥) e colocando o 0 no
segundo membro.
5 cos2(𝑥) − 8 cos(𝑥) + 3 = 0
Professor, não muda de sinal quando passa para o outro lado do igual?
Pois é, não. Como vimos no início do curso, não há isso de mudar de sinal. O que acontece é
que fazemos a mesma operação em ambos os membros da equação.
Você já deve estar cansado de ler essa anotação, não é?
Aqui nós só reescrevemos a informação. Perceba que se temos a equação
0 = 𝑎
podemos reescrevê-la como
𝑎 = 0
sem perda de generalidade, são informações idênticas.
Reafirmando, não fizemos operação alguma, só reescrevemos a mesma informação, ok?
5 cos2(𝑥) − 8 cos(𝑥) + 3 = 0
Equação do segundo grau? Bhaskara.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 75
∆= 𝑏2 − 4 ∙ 𝑎 ∙ 𝑐 = (−8)2 − 4 ∙ 5 ∙ 3 = 64 − 60 = 4
cos(𝑥) =
−𝑏 ± √∆
2 ∙ 𝑎
=
−(−8) ± √4
2 ∙ 5
=
{
cos′(𝑥) =
8 + 2
10
=
10
10
= 1
cos′′(𝑥) =
8 − 2
10
=
6
10
=
3
5
Aqui temos duas possibilidades para nosso cos(𝑥). Será que ambas as possibilidades nos
servem? Só uma? Nenhuma?
Vamos ao enunciado buscar a resposta.
“Seja 𝒙 um número real, 𝟎 < 𝒙 < 𝝅 𝟐⁄ , tal que...”
Veja que não há valor nesse intervalo de maneira que cos′(𝑥) = 1. Dessa forma, podemos
excluí-la da possibilidade de resposta.
Não havendo o que desabone, tomemos como resposta
cos′′(𝑥) =
3
5
Voltando à equação fundamental da trigonometria novamente, vamos descobrir quanto
vale o sen(𝑥).
sen2(𝑥) + cos2(𝑥) = 1
sen2(𝑥) + (
3
5
)
2
= 1
sen2(𝑥) +
9
25
= 1
Subtraindo
9
25
de ambos os membros da equação.
sen2(𝑥) +
9
25
−
9
25
= 1 −
9
25
sen2(𝑥) +
9
25
−
9
25
= 1 −
9
25
sen2(𝑥) = 1 −
9
25
Frações: MMC.
sen2(𝑥) =
25 − 9
25
sen2(𝑥) =
16
25
Extraindo a raiz quadrada de ambos os membros da equação.
√sen2(𝑥) = √
16
25
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 76
|sen(𝑥)| =
4
5
sen(𝑥) = ±
4
5
Novamente, nossa escolha se pautará no intervalo de 𝑥 fornecido pelo enunciado: 0 <
𝑥 < 𝜋 2⁄ . Como, nesse intervalo, só temos senos e cossenos positivos (1° quadrante), ficaremos
com o valor positivo para o seno.
sen(𝑥) = +
4
5
De posse do seno e do cosseno do ângulo 𝑥, vamos ao enunciado para recuperar a
pergunta.
“...a sequência (𝐭𝐚𝐧𝒙 , 𝐬𝐞𝐜 𝒙 , 𝟐) é uma progressão aritmética (PA). Então, a razão dessa PA é
igual a”
Muito bem. Já havíamos reescrito a sequência do exercício somente com senos e
cossenos, vamos recuperá-la agora, já que conhecemos esses valores.
tg(𝑥) =
sen(𝑥)
cos(𝑥)
sec(𝑥) =
1
cos(𝑥)
(tan 𝑥 , sec 𝑥 , 2)
(
sen(𝑥)
cos(𝑥)
,
1
cos(𝑥)
, 2)
Substituindo os valores conhecidos de seno e cosseno.
cos(𝑥) =
3
5
sen(𝑥) =
4
5
(
sen(𝑥)
cos(𝑥)
,
1
cos(𝑥)
, 2)
(
4
5
3
5
,
1
3
5
, 2)
Divisão entre frações: conserva-se a primeira e inverte-se a segunda.
(
4
5
∙
5
3
, 1 ∙
5
3
, 2)
(
4
5
∙
5
3
, 1 ∙
5
3
, 2)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 77
(
4
3
,
5
3
, 2)
E aqui temos posse da sequência dada no enunciado.
Como temos uma PA, sua razão é dada por
(
4
3
,
5
3
, 2)
𝑟 = 𝑎2 − 𝑎1
𝑟 =
5
3
−
4
3
𝑟 =
1
3
Gabarito: d)
12. (Vunesp/2016) A figura indica o padrão de uma sequência de grades, feitas com
vigas idênticas, que estão dispostas em posição horizontal e vertical. Cada viga tem 𝟎, 𝟓 𝒎
de comprimento. O padrão da sequência se mantém até a última grade, que é feita com o
total de 𝟏𝟑𝟔, 𝟓 metros lineares de vigas.
O comprimento do total de vigas necessárias para fazer a sequência completa de grades,
em metros, foi de
𝒂) 𝟒. 𝟖𝟕𝟕
𝒃) 𝟒. 𝟔𝟒𝟎
𝒄) 𝟒. 𝟕𝟐𝟔
𝒅) 𝟓. 𝟏𝟗𝟓
𝒆) 𝟓. 𝟏𝟔𝟐
Comentários
O enunciado apresenta uma sequência representada nas figuras das grades. O número de vigas
em cada grade define a seguinte sequência numérica 𝑉:
𝑉 = (5; 9; 13,… )
Como cada viga tem 0,5 𝑚, a sequência 𝐶 definida pelo total de metros lineares de vigas em
cada grade é dada por:
𝐶 = 0,5 ∙ 𝑉
𝐶 = 0,5 ∙ (5; 9; 13,… )
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 78
𝐶 = (2,5; 4,5; 6,5, … )
Como estamos trabalhando com números decimais com separação por vírgulas, optamos por
separar os elementos da sequência por ponto e vírgula.
Nos casos em que não há risco de confusão, a separação de elementos de sequências pode
ser feita por meio das vírgulas sem problemas, ok?
Voltemos ao enunciado. O trecho
“O padrão da sequência se mantém até a última grade, que é feita com o total de 𝟏𝟑𝟔, 𝟓 metros
lineares de vigas.”
informa que nossa sequência 𝐶 é finita e que seu último elemento é 𝑎𝑛 = 136,5.
Colocando essa informação na sequência 𝐶, temos:
𝐶 = (2,5; 4,5; 6,5, … ,136,5)
Assim, temos que a sequência 𝐶 é limitada, apresenta primeiro termo 𝑎1 = 2,5 e razão 𝑟 = 4,5 −
2,5 = 2. Além disso, cada grade construída é relacionada a uma quantidade de metros lineares
de vigas e que essa relação entre cada grade e a quantidade de metros lineares de vigas gera a
sequência 𝐶.
Vejamos o que o enunciado pede acerca dessa sequência.
“O comprimento do total de vigas necessárias para fazer a sequência completa de grades, em
metros, foi de”
Veja que, ao relacionar o comprimento total de vigas, a questão nos direciona para a soma
de todos os 𝑛 elementos da sequência 𝐶. No entanto, não sabemos quantos elementos a
sequência apresenta. Para resolver esse problema, invoquemos a equação do termo geral da
PA.
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
Substituindo os termos já conhecidos na equação, temos:
136,5 = 2,5 + (𝑛 − 1) ∙ 2
136,5 = 2,5 + (𝑛 − 1) ∙ 2
136,5 =2,5 + 2𝑛 − 2
136,5 = 0,5 + 2𝑛
Subtraindo 0,5 de ambos os lados.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 79
136,5 − 0,5 = 0,5 + 2𝑛 − 0,5
136 = 0,5 + 2𝑛 − 0,5
136 = 2𝑛
Dividindo ambos os termos por 2.
136
2
=
2𝑛
2
68 =
2𝑛
2
68 = 𝑛
Não se perca na resolução. Estamos procurando a soma dos 𝑛 elementos da sequência
𝐶 que, acabamos de descobrir, são 𝑛 = 68 elementos.
Você está lembrado da fórmula da soma de 𝑛 elementos de uma PA?
𝑆𝑛 =
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
Aplicando essa fórmula aos dados do exercício.
𝑆68 =
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
𝑆68 =
(2,5 + 136,5) ∙ 68
2
𝑆68 =
139 ∙ 68
34
2
𝑆68 = 139 ∙ 34
𝑆68 = 4.726 𝑚
Dessa forma, o comprimento do total de vigas necessárias para fazer a sequência
completa de grades, em metros, foi de 4.726 metros.
Gabarito: c)
13. (Fuvest/2015) Dadas as sequências 𝒂𝒏 = 𝒏
𝟐 + 𝟒𝒏 + 𝟒, 𝒃𝒏 = 𝟐
𝒏𝟐, 𝒄𝒏 = 𝒂𝒏+𝟏 − 𝒂𝒏 e 𝒅𝒏 =
𝒃𝒏+𝟏
𝒃𝒏
, definidas para valores inteiros positivos de 𝒏, considere as seguintes afirmações:
I. 𝒂𝒏 é uma progressão geométrica;
II. 𝒃𝒏 é uma progressão geométrica;
III. 𝒄𝒏 é uma progressão aritmética;
IV. 𝒅𝒏 é uma progressão geométrica.
São verdadeiras apenas
a) I, II e III.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 80
b) I, II e IV.
c) I e III.
d) II e IV.
e) III e IV.
Comentários
Antes de analisarmos as afirmações, vamos explicitar nossas sequências.
𝑎𝑛
𝑎𝑛 = 𝑛
2 + 4𝑛 + 4
𝑎1 = 1
2 + 4 ∙ 1 + 4 = 9
𝑎2 = 2
2 + 4 ∙ 2 + 4 = 16
𝑎3 = 3
2 + 4 ∙ 3 + 4 = 25
𝑎4 = 4
2 + 4 ∙ 4 + 4 = 36
𝑎5 = 5
2 + 4 ∙ 5 + 4 = 49
𝑎6 = 6
2 + 4 ∙ 6 + 4 = 64
⋮
Percebemos aqui que temos a sequência dos números que são quadrados perfeitos a partir de
9.
Como curiosidade, podemos fatorar a expressão que define 𝑎𝑛, visto que é um trinômio quadrado
perfeito, como 𝑎𝑛 = 𝑛
2 + 4𝑛 + 4 = (𝑛 + 2)2, o que deixa mais claro ainda termos, aqui, uma
sequência de quadrados perfeitos.
𝑎𝑛 = (9, 16, 25, 36, 49, 64,… )
𝑏𝑛
𝑏𝑛 = 2
𝑛2
𝑏1 = 2
12 = 21 = 2
𝑏2 = 2
22 = 24 = 16
𝑏3 = 2
32 = 29 = 512
𝑏4 = 2
42 = 216 = 65.536
𝑏5 = 2
52 = 225 = 33.554.432
⋮
Portanto,
𝑏𝑛 = (2, 16, 512, 65.536, 33.554.432,… )
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 81
quadrado
da soma
𝑐𝑛
𝑐𝑛 = 𝑎𝑛+1 − 𝑎𝑛
𝑐1 = 𝑎1+1 − 𝑎1 = 𝑎2 − 𝑎1 = 16 − 9 = 7
Perceba que, nesse exercício, é a primeira vez que para definir um termo de uma sequência
precisamos resgatar valores de outra sequência. Aqui, para definirmos valores da sequência 𝑐𝑛
precisamos de valores de termos da sequência 𝑎𝑛.
Continuemos.
𝑐2 = 𝑎2+1 − 𝑎2 = 𝑎3 − 𝑎2 = 25 − 16 = 9
𝑐3 = 𝑎3+1 − 𝑎3 = 𝑎4 − 𝑎3 = 36 − 25 = 11
𝑐4 = 𝑎4+1 − 𝑎4 = 𝑎5 − 𝑎4 = 49 − 36 = 13
𝑐5 = 𝑎5+1 − 𝑎5 = 𝑎6 − 𝑎5 = 64 − 49 = 15
⋮
Então,
𝑐𝑛 = (7, 9, 11, 13, 15,… )
Poderíamos, alternativamente, definir 𝑐𝑛 diretamente, a partir das definições de 𝑐𝑛 (implícita) e
de 𝑎𝑛 (explícita) em função de 𝑛, veja.
𝑎𝑛 = 𝑛
2 + 4𝑛 + 4
𝑎𝑛+1 = (𝑛 + 1)
2 + 4 ∙ (𝑛 + 1) + 4
𝑎𝑛+1 = 𝑛
2 + 2𝑛 + 1 + 4𝑛 + 4 + 4
𝑎𝑛+1 = 𝑛
2 + 6𝑛 + 9
Assim,
𝑐𝑛 = 𝑎𝑛+1 − 𝑎𝑛
𝑐𝑛 = 𝑛
2 + 6𝑛 + 9 − (𝑛2 + 4𝑛 + 4)
𝑐𝑛 = 𝑛
2 + 6𝑛 + 9 − 𝑛2 − 4𝑛 − 4
𝑐𝑛 = 6𝑛 + 9 − 4𝑛 − 4
𝑐𝑛 = 2𝑛 + 5
Perceba que, ao definirmos os termos de 𝑐𝑛 com a nova definição, chegaremos exatamente aos
termos que encontramos anteriormente, porém, agora, de maneira direta, veja:
𝑐𝑛 = 2𝑛 + 5
𝑐1 = 2 ∙ 1 + 5 = 7
𝑐2 = 2 ∙ 2 + 5 = 9
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 82
𝑐3 = 2 ∙ 3 + 5 = 11
𝑐4 = 2 ∙ 4 + 5 = 13
𝑐5 = 2 ∙ 5 + 5 = 15
⋮
De todo modo, temos
𝑐𝑛 = (7, 9, 11, 13, 15,… )
𝑑𝑛
𝑑𝑛 =
𝑏𝑛+1
𝑏𝑛
Vamos, em vez de substituir os termos já calculados de 𝑏𝑛, explicitar 𝑑𝑛.
𝑏𝑛 = 2
𝑛2
𝑏𝑛+1 = 2
(𝑛+1)2 = 2𝑛
2+2𝑛+1
Portanto,
𝑑𝑛 =
𝑏𝑛+1
𝑏𝑛
𝑑𝑛 =
2𝑛
2+2𝑛+1
2𝑛
2
Divisão entre potências de mesma base: conservamos a base e subtraímos os expoentes.
𝑑𝑛 =
2𝑛
2+2𝑛+1
2𝑛
2
𝑑𝑛 = 2
𝑛2+2𝑛+1−𝑛2
𝑑𝑛 = 2
𝑛2+2𝑛+1−𝑛2
𝑑𝑛 = 2
2𝑛+1
Desse modo, podemos definir os elementos da sequência 𝑑𝑛.
𝑑𝑛 = 2
2𝑛+1
𝑑1 = 2
2∙1+1 = 23 = 8
𝑑2 = 2
2∙2+1 = 25 = 32
𝑑3 = 2
2∙3+1 = 27 = 128
𝑑4 = 2
2∙4+1 = 29 = 512
𝑑5 = 2
2∙5+1 = 211 = 2048
⋮
Assim, os termos de 𝑑𝑛 são:
𝑑𝑛 = (8, 32, 128, 512, 2.048,… )
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 83
De posse de todas as sequências, vamos fazer um quadro-resumo para explicitar o que
descobrimos e classificar as sequências, quando possível, como PAs ou PGs.
Sequência Equação Termos Classificação
𝒂𝒏
𝑎𝑛 = 𝑛
2 + 4𝑛 + 4 (9, 16, 25, 36, 49, 64,… ) −
𝒃𝒏
𝑏𝑛 = 2
𝑛2 (2, 16, 512, 65.536, 33.554.432,… ) −
𝒄𝒏
𝑐𝑛 = 2𝑛 + 5 (7, 9, 11, 13, 15, … ) PA (𝑟 = 9 − 7 = 2)
𝒅𝒏
𝑑𝑛 = 2
2𝑛+1 (8, 32, 128, 512, 2.048,… ) PG (𝑞 =
32
8
= 4)
Tudo pronto, podemos analisar as afirmativas:
I. 𝒂𝒏 é uma progressão geométrica; (Falso. Nem PA, nem PG.)
II. 𝒃𝒏 é uma progressão geométrica; (Falso. Nem PA, nem PG.)
III. 𝒄𝒏 é uma progressão aritmética; (Verdadeiro)
IV. 𝒅𝒏 é uma progressão geométrica. (Verdadeiro)
Gabarito: e)
14. (Unicamp/2015) Se (𝜶𝟏, 𝜶𝟐, …𝜶𝟏𝟑) é uma progressão aritmética (PA) cuja soma dos
termos é 𝟕𝟖, então 𝜶𝟕 é igual a
𝒂) 𝟔.
𝒃) 𝟕.
𝒄) 𝟖.
𝒅) 𝟗.
Comentários
Comecemos explicitando nossa PA completa.
(𝛼1, 𝛼2, 𝛼3, 𝛼4, 𝛼5, 𝛼6, 𝛼7, 𝛼8, 𝛼9, 𝛼10, 𝛼11, 𝛼12, 𝛼13, )
Note que, desses 13 termos, o termo central é, justamente, o que a questão nos pede o valor:
𝛼7.
Vamos aos dados. O enunciado nos diz que a soma desses 13 termos é igual a 78. Explicitemos
essa informação na fórmula da soma de 𝑛 termos da PA.
𝑆𝑛 =
(𝑎1 + 𝑎𝑛) ∙ 𝑛
2
𝑆13 =
(𝛼1 + 𝛼13) ∙ 13
2
= 78
(𝛼1 + 𝛼13) ∙ 13
2
= 78
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 84
Multiplicando ambos os membros da equação por
2
13
.
(𝛼1 + 𝛼13) ∙ 13
2
∙
2
13
= 78 ∙
2
13
(𝛼1 + 𝛼13) ∙ 13
2
∙
2
13
= 78 ∙
2
13
𝛼1 + 𝛼13 =
78 ∙ 2
13
Escrevendo 78 na forma fatorada.
𝛼1 + 𝛼13 =
2 ∙ 3 ∙ 13 ∙ 2
13
𝛼1 + 𝛼13 =
2 ∙ 3 ∙ 13 ∙ 2
13
𝛼1 + 𝛼13 = 2 ∙ 3 ∙ 2
𝛼1 + 𝛼13 = 12
Agora chegamos a um ponto crucial.
Lembra-se da história de Gauss e a soma dos 100 termos?
Ele percebeu que se somássemos o primeiro e o último termo de uma PA, teríamos o mesmo
resultado que a soma do segundo com o penúltimo, do terceiro com o antepenúltimo e assim por
diante.
Seguindo essa premissa, em sequências com número ímpar de termos, o termo central deveria
ser contado duas vezes para mantermos a mesma lógica da soma. Cuidado, só contamos duas
vezes o termo central e ele só ocorre em sequências com número ímpar de termos. As
sequências com número par de termos não têm termo central e isso não ocorre.
Dessa forma, se
𝛼1 + 𝛼13 = 12
e essa soma é, exatamente, a soma do primeiro com o último termo da sequência, ela deve ser
equivalente ao dobro do termo central 𝛼7.
𝛼1 + 𝛼13 = 12
2𝛼7 = 12
Dividindo ambos os membros por 2.
2𝛼7
2
=
12
2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 85
2𝛼7
2
=
12
2
𝛼7 = 6
Gabarito: a)
15. (Unicamp/2014) O perímetro de um triângulo retângulo é igual a 𝟔, 𝟎 m e as medidas
dos lados estão em progressão aritmética (𝑷𝑨). A área desse triângulo é igual a
𝒂) 𝟏, 𝟓 𝒎²
𝒃) 𝟑, 𝟎 𝒎²
𝒄) 𝟐, 𝟎 𝒎²
𝒅) 𝟑, 𝟓 𝒎²
Comentários
Como o perímetro é a soma de todos os lados, e que a hipotenusa é o maior dos lados do
triângulo retângulo, podemos definir as variáveis do enunciado da seguinte forma:
(𝑐𝑎𝑡1, 𝑐𝑎𝑡2, ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡) = (𝑎 − 𝑟, 𝑎, 𝑎 + 𝑟).
Aplicando o teorema de Pitágoras,temos:
(2 − 𝑟)2 + 22 = (2 + 𝑟)2
4 − 4𝑟 + 𝑟2 + 4 = 4 + 4𝑟 + 𝑟2
4 = 8𝑟
4
8
= 𝑟
1
2
= 𝑟
Assim, os três lados do triângulo em questão são:
(𝑎 − 𝑟, 𝑎, 𝑎 + 𝑟)
(𝑎 −
1
2
, 𝑎, 𝑎 +
1
2
)
Como sabemos que o perímetro deve ser igual a 6, temos:
𝑎 −
1
2
+ 𝑎 + 𝑎 +
1
2
= 6
3𝑎 = 6
𝑎 = 2
O que nos leva a:
(𝑎 − 𝑟, 𝑎, 𝑎 + 𝑟)
(𝑎 −
1
2
, 𝑎, 𝑎 +
1
2
)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 86
(2 −
1
2
, 2,2 +
1
2
)
(
3
2
, 2,
5
2
)
Dessa forma, a área será
𝑆 =
𝑏𝑎𝑠𝑒 ⋅ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎
2
=
(𝑐𝑎𝑡1)(𝑐𝑎𝑡2)
2
=
3
2 ⋅ 2
2
=
3
2
= 1,5 𝑚²
Gabarito: a)
16. (Vunesp/2013) Uma partícula em movimento descreve sua trajetória sobre
semicircunferências traçadas a partir de um ponto 𝑷𝟎, localizado em uma reta horizontal
𝒓, com deslocamento sempre no sentido horário. A figura mostra a trajetória da partícula,
até o ponto 𝑷𝟑, em 𝒓. Na figura, 𝑶, 𝑶𝟏 e 𝑶𝟐 são os centros das três primeiras
semicircunferências traçadas e 𝑹, 𝑹 𝟐⁄ ,
𝑹
𝟒⁄ seus respectivos raios.
A trajetória resultante do movimento da partícula será obtida repetindo-se esse
comportamento indefinidamente, sendo o centro e o raio da n-ésima semicircunferência
dados por 𝑶𝒏 e 𝑹𝒏 =
𝑹
𝟐𝒏⁄ , respectivamente, até o ponto 𝑷𝒏, também em 𝒓.
Nessas condições, o comprimento da trajetória descrita pela partícula, em função do raio
𝑹, quando 𝒏 tender ao infinito, será igual a
𝒂) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒃) 𝟐𝟑 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒄) 𝟐𝒏 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒅) (
𝟕
𝟒
) ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
𝒆) 𝟐 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
Comentários
A trajetória da partícula é definida no enunciado.
“Uma partícula em movimento descreve sua trajetória sobre semicircunferências...”
Para cada semicircunferência 𝑛 percorrida, o comprimento dessa trajetória é dado por
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 87
𝐶𝑛 =
1
2
∙ 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅𝑛
𝐶𝑛 =
1
2
∙ 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅𝑛
𝐶𝑛 = 𝜋 ∙ 𝑅𝑛
Como comentamos no início da aula, o mais comum é considerar a posição 𝑛 a partir de 1. No
entanto, ao analisar o texto do enunciado, percebemos que a banca iniciou a contagem em 0 e
não em 1, ou seja, considerou o nosso conjunto de partida como os naturais ℕ. Veja.
“...raio da n-ésima semicircunferência ... 𝑅𝑛 =
𝑅
2𝑛⁄ ”
“...das três primeiras semicircunferências traçadas e 𝑅, 𝑅 2⁄ ,
𝑅
4⁄ seus respectivos raios...”
Aqui você deve perceber que o primeiro raio é 𝑅, então, podemos descobrir 𝑛 para o primeiro
raio.
𝑅𝑛 =
𝑅
2𝑛
𝑅1 = 𝑅
𝑅
2𝑛
= 𝑅
Dividindo ambos os membros da equação por 𝑅, temos.
𝑅
2𝑛
∙
1
𝑅
=
𝑅
𝑅
𝑅
2𝑛
∙
1
𝑅
=
𝑅
𝑅
1
2𝑛
= 1
Multiplicando ambos os membros da equação por 2𝑛.
1
2𝑛
∙ 2𝑛 = 1 ∙ 2𝑛
1
2𝑛
∙ 2𝑛 = 1 ∙ 2𝑛
1 = 2𝑛
Igualando as potências.
1 = 2𝑛
20 = 2𝑛
Igualando os expoentes.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 88
0 = 𝑛
Essa conclusão é muito importante, pois, de outro modo, iniciaríamos nossa contagem pela
circunferência errada e, fatalmente, erraríamos a questão.
Em vestibulares essa postura é mais rara, mas você deve estar preparado para “o que der e
vier”.
O trecho
“A trajetória resultante do movimento da partícula será obtida repetindo-se esse comportamento
indefinidamente...”
implica que a partícula percorre, em sequência, 𝐶0, 𝐶1, 𝐶2, 𝐶3, 𝐶4, …
Desse modo, o comprimento total 𝐶𝑡 percorrido pela trajetória é:
𝐶𝑡 = 𝐶0 + 𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 + 𝐶4 +⋯
Substituindo cada comprimento pela sua respectiva fórmula, temos:
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ 𝑅0 + 𝜋 ∙ 𝑅1 + 𝜋 ∙ 𝑅2 + 𝜋 ∙ 𝑅3 + 𝜋 ∙ 𝑅4 +⋯
Colocando 𝜋 em evidência.
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ (𝑅0 + 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 +⋯)
Voltemos, agora, ao enunciado.
“...sendo o centro e o raio da n-ésima semicircunferência dados por 𝑶𝒏 e 𝑹𝒏 =
𝑹
𝟐𝒏⁄ ,
respectivamente...”
Resumindo,
𝑅𝑛 =
𝑅
2𝑛
Dessa forma, o comprimento total passa a ser dado por:
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ (𝑅0 + 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 +⋯)
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ (
𝑅
20
+
𝑅
21
+
𝑅
22
+
𝑅
23
+
𝑅
24
+⋯)
Colocando 𝑅 também em evidência.
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ 𝑅 ∙ (
1
20
+
1
21
+
1
22
+
1
23
+
1
24
+⋯)
Perceba que o fator que multiplica 𝜋 ∙ 𝑅 na equação de 𝐶𝑡 é uma PG de razão
1
2
.
𝑃𝐺 = (
1
20
+
1
21
+
1
22
+
1
23
+
1
24
+⋯)
𝑎1 =
1
20
= 1
𝑞 =
𝑎2
𝑎1
=
1
22
1
2
=
1
4
1
2
=
1
4
∙
2
1
=
2
4
=
1
2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 89
De posse de todos esses dados, vamos à pergunta.
“...o comprimento da trajetória descrita pela partícula, em função do raio 𝑹, quando 𝒏 tender ao
infinito, será igual a...”
Já que 𝑛 tenderá ao infinito, 𝑛 → ∞, precisaremos definir quanto vale a soma dos infinitos termos
da PG para, depois, podermos calcular o valor do comprimento da trajetória total 𝐶𝑡.
Sendo assim, calculemos a soma dos infinitos termos da PG.
𝑆∞ =
𝑎1
1 − 𝑞
𝑆∞ =
1
1 −
1
2
𝑆∞ =
1
1
2
𝑆∞ = 1 ∙ 2
𝑆∞ = 2
Voltemos à equação do comprimento total da trajetória.
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ 𝑅 ∙ (
1
20
+
1
21
+
1
22
+
1
23
+
1
24
+⋯)
Como a soma dos infinitos termos da PG é dada por 𝑆∞ = 2, temos.
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ 𝑅 ∙ 𝑆∞
𝐶𝑡 = 𝜋 ∙ 𝑅 ∙ 2
Como a ordem dos fatores não altera o produto, podemos reescrever.
𝐶𝑡 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅
Gabarito: e)
17. (Vunesp/2013) A soma dos 𝒏 primeiros termos de uma progressão aritmética é dada
por 𝟑𝒏𝟐 − 𝟐𝒏, onde 𝒏 é um número natural. Para essa progressão, o primeiro termo e a
razão são. respectivamente.
a) 𝟕 e 𝟏. b) 𝟏 e 𝟔. c) 𝟔 e 𝟏. d) 𝟏 e 𝟕. e) 𝟔 e 𝟕.
Comentários
O enunciado nos deu a fórmula para a soma dos 𝑛 primeiros termos, então, podemos
utilizá-la para calcular quais são os termos da progressão, veja.
𝑆𝑛 = 3𝑛
2 − 2𝑛
Assim, a soma de apenas um termo retorna o valor do primeiro termo 𝑎1.
𝑆1 = 𝑎1 = 3 ⋅ 1
2 − 2 ⋅ 1
𝑎1 = 3 − 2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 90
𝑎1 = 1
Já para a soma de dois termos, temos.
𝑆2 = 𝑎1 + 𝑎2 = 3 ⋅ 2
2 − 2 ⋅ 2
𝑎1 + 𝑎2 = 12 − 4
1 + 𝑎2 = 8
𝑎2 = 8 − 1
𝑎2 = 7
De posse de 𝑎1 = 1 e 𝑎2 = 7, podemos calcular a razão 𝑟,
𝑟 = 𝑎2 − 𝑎1 = 7 − 1 = 6
Gabarito: b)
18. (Unesp/2012) O artigo Uma estrada, muitas florestas relata parte do trabalho de
reflorestamento necessário após a construção do trecho sul do Rodoanel da cidade de
São Paulo.
O engenheiro agrônomo Maycon de Oliveira mostra uma das árvores, um fumo-bravo. que
ele e sua equipe plantaram em novembro de 𝟐𝟎𝟎𝟗. Nesse tempo, a árvore cresceu - está
com quase 𝟐, 𝟓 metros -, floresceu, frutificou e lançou sementes que germinaram e
formaram descendentes [...] perto da árvore principal. O fumo-bravo [...] é uma espécie de
árvore pioneira, que cresce rapidamente, fazendo sombra para as espécies de árvores de
crescimento mais lento, mas de vida mais longa.
(Pesquisa FAPESP, janeiro de 2012. Adaptado.)
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 91
Considerando que a referida árvore foi plantada em 1° de novembro de 𝟐𝟎𝟎𝟗 com uma
altura de 𝟏 𝒅𝒎 e que em 𝟑𝟏 de outubro de 𝟐𝟎𝟏𝟏 sua altura era de 𝟐, 𝟓 𝒎 e admitindo ainda
que suas alturas, ao final de cada ano de plantio, nesta fase de crescimento, formem uma
progressão geométrica, a razão deste crescimento, no período de dois anos, foi de
𝒂) 𝟎, 𝟓.
𝒃) 𝟓 × 𝟏𝟎−
𝟏
𝟐.
𝒄) 𝟓.
𝒅) 𝟓 × 𝟏𝟎
𝟏
𝟐.
𝒆) 𝟓𝟎.
Comentários
Pelos dados do enunciado, podemos considerar 3 datas e as alturas da árvore de forma
correspondente.
Data Altura da árvore
1/nov/2009
1 𝑑𝑚 = 1 ⋅ 10−1 𝑚
1/nov/2010
-
31/out/2011
2,5 𝑚
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 92
Como o exercício disse que as alturas da árvore, ao final de cada ano de plantio, nesta fase de
crescimento, formamuma 𝑃𝐺, podemos calcular a razão por meio da fórmula do termo geral da
𝑃𝐺, veja.
𝑎𝑛 = 𝑎1 ⋅ 𝑞
𝑛−1
Considerando 𝑎1 = 1 ⋅ 10
−1 e 𝑎3 = 2,5, temos.
𝑎3 = 𝑎1 ⋅ 𝑞
3−1
2,5 = 1 ⋅ 10−1 ⋅ 𝑞2
2,5
10−1
=
1 ⋅ 10−1
10−1
⋅ 𝑞2
25 = 𝑞2
√25 = √𝑞2
5 = |𝑞|
±5 = 𝑞
No contexto, não faz sentido um crescimento negativo, portanto, podemos concluir que 𝑞 = 5.
Gabarito: c)
19. (Unesp/2011) Após o nascimento do flho, o pai comprometeu-se a depositar
mensalmente, em uma caderneta de poupança, os valores de 𝑹$ 𝟏, 𝟎𝟎, 𝑹$ 𝟐, 𝟎𝟎, 𝑹$ 𝟒, 𝟎𝟎 e
assim sucessivamente, até o mês em que o valor do depósito atingisse 𝑹$ 𝟐. 𝟎𝟒𝟖, 𝟎𝟎. No
mês seguinte o pai recomeçaria os depósitos como de início e assim o faria até o 𝟐𝟏°
aniversário do filho. Não tendo ocorrido falha de depósito ao longo do período, e sabendo-
se que 𝟐𝟏𝟎 = 𝟏. 𝟎𝟐𝟒, o montante total dos depósitos, em reais, feitos em caderneta de
poupança foi de
a) 𝟒𝟐. 𝟗𝟒𝟕. 𝟓𝟎.
b) 𝟒𝟗. 𝟏𝟒𝟐. 𝟎𝟎.
c) 𝟓𝟕. 𝟑𝟑𝟎, 𝟎𝟎.
d) 𝟖𝟓. 𝟗𝟗𝟓, 𝟎𝟎.
e) 𝟏𝟏𝟒. 𝟔𝟔𝟎, 𝟎𝟎
Comentários
Vejamos como se dão os depósitos ao decorrer do primeiro ano de vida do filho.
Idade do filho (em meses) Valor
1 1 = 2
0
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 93
2 2 = 2
1
3 4 = 2
2
4 8 = 2
3
5 16 = 2
4
6 32 = 2
5
7 64 = 2
6
8 128 = 2
7
9 256 = 2
8
10 512 = 2
9
11 1 024 = 2
10
12 2 048 = 2
11
Como o depósito atinge 𝑅$ 2 048,00 no décimo segundo mês de vida do filho, ou seja, com um
ano de idade, podemos dizer que os valores dos depósitos se repetem a cada ano.
Os depósitos serão feitos até que o filho atinja a idade de 21 anos. Assim, podemos dizer que o
valor total 𝐷 dos depósitos será dado por:
𝐷 = 21 ⋅ (1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 +⋯+ 2 048)
Podemos pensar na soma dos depósitos como na soma de 12 termos de uma 𝑃𝐺 com 𝑎1 = 1 e
𝑞 = 2.
𝐷 = 21 ⋅ (1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 +⋯+ 2 048)
𝐷 = 21 ⋅ (
𝑎1 ⋅ (𝑞
𝑛 − 1)
𝑞 − 1
)
𝐷 = 21 ⋅ (
1 ⋅ (212 − 1)
2 − 1
)
𝐷 = 21 ⋅ (
4 096 − 1
1
)
𝐷 = 21 ⋅ 4 095
𝐷 = 85 955
Gabarito: d)
20. (Unicamp/2011) No centro de um mosaico formado apenas por pequenos ladrilhos,
um artista colocou 𝟒 ladrilhos cinza. Em torno dos ladrilhos centrais, o artista colocou
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 94
uma camada de ladrilhos brancos, seguida por uma camada de ladrilhos cinza, e assim
sucessivamente, alternando camadas de ladrilhos brancos e cinza, como ilustra a figura
abaixo, que mostra apenas a parte central do mosaico. Observando a figura, podemos
concluir que a 𝟏𝟎º camada de ladrilhos cinza contém
𝒂) 𝟕𝟔 𝒍𝒂𝒅𝒓𝒊𝒍𝒉𝒐𝒔
𝒃) 𝟏𝟓𝟔 𝒍𝒂𝒅𝒓𝒊𝒍𝒉𝒐𝒔
𝒄) 𝟏𝟏𝟐 𝒍𝒂𝒅𝒓𝒊𝒍𝒉𝒐𝒔
𝒅) 𝟏𝟒𝟖 𝒍𝒂𝒅𝒓𝒊𝒍𝒉𝒐𝒔
Comentários
Vamos descobrir que tipo de padrão o número de ladrilhos está seguindo. Assim
1° 𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎: 4 𝑙𝑎𝑑𝑟𝑖𝑙ℎ𝑜𝑠 𝑐𝑖𝑛𝑧𝑎𝑠
2° 𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎: 20 𝑙𝑎𝑑𝑟𝑖𝑙ℎ𝑜𝑠 𝑐𝑖𝑛𝑧𝑎𝑠
3° 𝑐𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎: 36 𝑙𝑎𝑑𝑟𝑖𝑙ℎ𝑜𝑠 𝑐𝑖𝑛𝑧𝑎𝑠
Com isso, notamos que se trata de uma 𝑃𝐴 com 𝑎1 = 4 e razão 𝑟 = 16, logo:
𝑎10 = 𝑎1 + (10 − 1)𝑟
𝑎10 = 4 + 9 ∙ 16
𝑎10 = 148
Gabarito: d)
21. (Fuvest/2010) Os números 𝒂𝟏, 𝒂𝟐, 𝒂𝟑 formam uma progressão aritmética de razão 𝒓,
de tal modo que 𝒂𝟏 + 𝟑, 𝒂𝟐 − 𝟑, 𝒂𝟑 − 𝟑 estejam em progressão geométrica. Dado ainda que
𝒂𝟏 > 𝟎 e 𝒂𝟐 = 𝟐, conclui-se que 𝒓 é igual a
𝒂) 𝟑 + √𝟑
𝒃) 𝟑 +
√𝟑
𝟐
𝒄) 𝟑 +
√𝟑
𝟒
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 95
𝒅) 𝟑 −
√𝟑
𝟐
𝒆) 𝟑 − √𝟑
Comentários
Vamos reescrever os dados do exercício, já levando em consideração que 𝑎2 = 2.
(𝑎1, 2, 𝑎3) → 𝑃. 𝐴.
Como sabemos que estes 3 números estão em PA, pela propriedade das progressões
aritméticas podemos dizer que, sendo a razão 𝑟:
(𝑎1, 2, 𝑎3)
(2 − 𝑟, 2, 2 + 𝑟)
𝑎1 = 2 − 𝑟 𝑒 𝑎3 = 2 + 𝑟
Além disso, o exercício informou que
𝑎1 > 0
O que nos leva a:
𝑎1 > 0
2 − 𝑟 > 0
Somando 𝑟 a ambos os lados da inequação:
2 − 𝑟 + 𝑟 > 0 + 𝑟
2 − 𝑟 + 𝑟 > 0 + 𝑟
2 > 𝑟
Para prosseguir, invoquemos a progressão geométrica do enunciado:
(𝑎1 + 3, 𝑎2 − 3, 𝑎3 − 3 ) → 𝑃. 𝐺.
Substituindo as informações que já conhecemos:
(𝑎1 + 3, 𝑎2 − 3, 𝑎3 − 3 )
(2 − 𝑟 + 3, 2 − 3, 2 + 𝑟 − 3 )
(5 − 𝑟,−1, 𝑟 − 1 )
Perceba que, ao fazermos as substituições, ficamos com apenas uma incógnita. Esse é um
recurso muito útil quando trabalhamos com sequências.
Para prosseguir, podemos utilizar a propriedade de que, se 3 números 𝑎, 𝑏 𝑒 𝑐 estão em P.G.,
vale a relação:
(𝑎, 𝑏, 𝑐) → 𝑎 ∙ 𝑐 = 𝑏2
Aplicando essa propriedade ao nosso problema, temos:
(5 − 𝑟, −1, 𝑟 − 1 ) → (5 − 𝑟) ∙ (𝑟 − 1) = (−1)2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 96
5𝑟 − 5 − 𝑟2 + 𝑟 = 1
Subtraindo 1 de ambos os membros da equação:
5𝑟 − 5 − 𝑟2 + 𝑟 − 1 = 1 − 1
5𝑟 − 5 − 𝑟2 + 𝑟 − 1 = 1 − 1
6𝑟 − 6 − 𝑟2 = 0
Reescrevendo em ordem decrescente de potências de 𝑟:
−𝑟2 + 6𝑟 − 6 = 0
Equação de segundo grau? Bhaskara.
∆= 𝑏2 − 4 ∙ 𝑎 ∙ 𝑐 = 62 − 4 ∙ (−1) ∙ (−6) = 36 − 24 = 12
𝑟 =
−𝑏 ± √∆
2 ∙ 𝑎
=
−6 ± √12
2 ∙ (−1)
=
{
𝑟′ =
−6 + 2 ∙ √3
−2
=
−2(3 − √3)
−2
= (3 − √3)
𝑟′′ =
−6 − 2 ∙ √3
−2
=
−2(3 + √3)
−2
= (3 + √3)
Pois bem, temos duas possibilidades para o valor da razão e o pior, ambas estão em nossas
alternativas.
Uma delas, com certeza, não pode ser correta.
A chave para resolver esse problema está na informação a que chegamos no início da resolução.
2 > 𝑟
Ou seja, dois é maior que 𝑟.
Tenha cautela ao ler e interpretar as inequações,
principalmente quando a variável estiver no lado direito, ok?
Usemos a aproximação √3 ≅ 1,7 para avaliar qual valor de 𝑟 nos serve
neste caso.
𝑟′ = 3 − √3 ≅ 3 − 1,7 ≅ 1,3 → 𝑆𝑒𝑟𝑣𝑒, 𝑝𝑜𝑖𝑠 2 > 𝑟
𝑟′′ = 3 + √3 ≅ 3 + 1,7 ≅ 4,7 → 𝑁ã𝑜 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑒, 𝑝𝑜𝑖𝑠 2 > 𝑟
Gabarito: e)
22. (UFU/2008.2) Sejam: 𝑪𝟏 uma circunferência de raio 𝒓 e centro 𝑶; 𝑷 um ponto
arbitrário dessa mesma circunferência. No interior dessa circunferência, considere outra
circunferência 𝑪𝟐, tangente à 𝑪𝟏 em 𝑷 e com raio igual à metade do raio de 𝑪𝟏. Repetindo-
se esse processo, encontra-se uma sequência de circunferências 𝑪𝟑, 𝑪𝟒, … , 𝑪𝒏+𝟏 tangentes
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 97
à 𝑪𝟏 em 𝑷 e com o raio de cada uma delas correspondendo à metade do raio da anterior,
conforme ilusra a figura abaixo.
De acordo com essas condições, pode-se afirmar que a diferença entre a área de 𝑪𝒏 e a
área de 𝑪𝒏+𝟏 é igual a
𝒂) 𝝅𝒓𝟐/𝟐𝟐𝒏
𝒃) 𝟑𝝅𝒓𝟐/𝟐𝟐𝒏
𝒄) 𝟑𝝅𝒓𝟐/𝟐𝟐𝒏+𝟐
𝒅) 𝝅𝒓𝟐/𝟐𝟐𝒏+𝟐
Comentários
Como o enunciado nos informou que o raio o raio de cada circunferência corresponde à metade
do raio da anterior, podemos dizer que:
𝑟 = 𝑟1
𝑟2 =
1
2
⋅ 𝑟1
𝑟3 =
1
2
⋅ 𝑟2
𝑟4 =
1
2
⋅ 𝑟3
⋮
Temos, aqui, uma fórmula de recorrência, onde cada termo, para ser calculado, necessita do
termo anterior.
Podemos utilizar a ideia de Progressão Geométrica de razão meio para descrever exatamente o
mesmo comportamento, veja:
𝑟1 = 𝑟
𝑞 =
1
2
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 98
𝑟𝑛 = 𝑟1 ⋅ 𝑞
𝑛−1
Ou seja,
𝑟𝑛 = 𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛−1
Podemos extrapolar esse conceito e calcular o próximo raio, após 𝑛, como sendo 𝑟𝑛+1:
𝑟𝑛+1 = 𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛+1−1
𝑟𝑛+1 = 𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛
Sabendo que a área delimitada por uma circunferência é dada por 𝐴 = 𝜋 ⋅ 𝑟^2, podemos dizer
que:
𝐴𝑛 = 𝜋 ⋅ 𝑟𝑛
2 = 𝜋 ⋅ [𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛−1
]
2
𝐴𝑛+1 = 𝜋 ⋅ 𝑟𝑛+1
2 = 𝜋 ⋅ [𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛
]
2
Dessa forma, a diferença 𝐷 entre as duas áreas será dada por:
𝐷 = 𝜋 ⋅ [𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛−1
]
2
− 𝜋 ⋅ [𝑟1 ⋅ (
1
2
)
𝑛
]2
𝐷 = 𝜋 ⋅ 𝑟1
2 ⋅ (
1
2
)
2𝑛−2
− 𝜋 ⋅ 𝑟1
2 ⋅ (
1
2
)
2𝑛
Colocando 𝜋 ⋅ 𝑟1
2 em evidência.
𝐷 = 𝜋 ⋅ 𝑟1
2 [(
1
2
)
2𝑛−2
− (
1
2
)
2𝑛
]
𝐷 = 𝜋𝑟2 (
1
22𝑛−2
−
1
22𝑛
)
𝐷 = 𝜋𝑟2 (
1
22𝑛 ⋅ 2−2
−
1
22𝑛
)
𝐷 = 𝜋𝑟2 (
22
22𝑛
−
1
22𝑛
)
𝐷 = 𝜋𝑟2 (
4
22𝑛
−
1
22𝑛
)
𝐷 = 𝜋𝑟2 (
4 − 1
22𝑛
)
𝐷 = 𝜋𝑟2 (
3
22𝑛
)
𝐷 =
3𝜋𝑟2
22𝑛
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 99
Gabarito: b)
23. (Fuvest/2008) Sabe-se sobre a progressão geométrica 𝒂𝟏, 𝒂𝟐, 𝒂𝟑, … que 𝒂𝟏 > 𝟎 e 𝒂𝟔 =
−𝟗√𝟑. Além disso, a progressão geométrica 𝒂𝟏, 𝒂𝟓, 𝒂𝟗, … tem razão igual a 9.
Nessas condições, o produto 𝒂𝟐 ⋅ 𝒂𝟕 vale
a)−𝟐𝟕√𝟑 b) −𝟑√𝟑 c) −√𝟑 d) 𝟑√𝟑 e) 𝟐𝟕√𝟑
Comentários
Vamos por partes.
Se 𝑎1, 𝑎2, 𝑎3, … é uma 𝑃𝐺 cujo primeiro termo é positivo, 𝑎1 > 0, e 𝑎6 = −9√3, portanto,
negativo, podemos concluir que a razão dessa progressão é negativa, ou seja, 𝑞 < 0.
Além disso, a 𝑃𝐺 formada por 𝑎1, 𝑎5, 𝑎9, … tem razão 9, ou seja,
𝑎5 = 9 ⋅ 𝑎1
𝑎1 ⋅ 𝑞
4 = 9 ⋅ 𝑎1
𝑞4 = 9
|𝑞| = √9
4
𝑞 = −√3
(𝑗á ℎ𝑎𝑣í𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑙𝑢í𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑞 < 0)
O exercício informou que
𝑎6 = −9√3
𝑎1 ⋅ 𝑞
5 = −9√3
𝑎1 ⋅ (−√3)
5
= −9√3
−𝑎1 ⋅ √35 = −9√3
− 𝑎1 ⋅ 9√3 = − 9√3
𝑎1 = 1
Assim, podemos calcular o valor da expressão pedida:
𝑎2 ⋅ 𝑎7 = 𝑎1 ⋅ 𝑞
1 ⋅ 𝑎1 ⋅ 𝑞
6 = 𝑎1 ⋅ 𝑞
1 ⋅ 𝑎1 ⋅ 𝑞
6 = 1 ⋅ (−√3) ⋅ 1 ⋅ (−√3)
6
= −√37 = −27√3
Gabarito: a)
24. (Fuvest/2007) Sejam 𝒂𝟏, 𝒂𝟐, 𝒂𝟑, 𝒂𝟒, 𝒂𝟓 números estritamente positivos tais que
𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟏 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟐 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟑 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟒 , 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟓 formam, nesta ordem, uma progressão aritmética
de razão
𝟏
𝟐
. Se 𝒂𝟏 = 𝟒, então o valor da soma 𝒂𝟏 + 𝒂𝟐 + 𝒂𝟑 + 𝒂𝟒 + 𝒂𝟓 é igual a
𝒂) 𝟐𝟒 + √𝟐
𝒃) 𝟐𝟒 + 𝟐√𝟐
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 100
𝒄) 𝟐𝟒 + 𝟏𝟐√𝟐
𝒅) 𝟐𝟖 + 𝟏𝟐√𝟐
𝒆) 𝟐𝟖 + 𝟏𝟖√𝟐
Comentários
Como sabemos o valor de 𝑎1, vamos calcular o primeiro termo de nossa 𝑃𝐴.
𝑎1 = 4 → log2 𝑎1 = log2 4 = 2
Assim, nosso primeiro termo da progressão aritmética é 2. Além disso, sabemos que a
razão dessa 𝑃𝐴 é
1
2
. Dessa forma, podemos explicitar os elementos da sequência.
𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟏 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟐 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟑 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟒 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟓
𝟐 𝟐 +
𝟏
𝟐
=
𝟓
𝟐
𝟓
𝟐
+
𝟏
𝟐
=
𝟔
𝟐
= 𝟑 𝟑 +
𝟏
𝟐
=
𝟕
𝟐
𝟕
𝟐
+
𝟏
𝟐
=
𝟖
𝟐
= 𝟒
𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟐 =
𝟓
𝟐
𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟑 = 𝟑 𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟒 =
𝟕
𝟐
𝐥𝐨𝐠𝟐 𝒂𝟓 = 𝟒
𝒂𝟐 = 𝟐
𝟓
𝟐 = 𝟐𝟐 ⋅ 𝟐
𝟏
𝟐
𝒂𝟑 = 𝟐
𝟑
𝒂𝟒 = 𝟐
𝟕
𝟐 = 𝟐𝟑 ⋅ 𝟐
𝟏
𝟐
𝒂𝟓 = 𝟐
𝟒
De posse dos valores de cada parcela, podemos calcular a soma solicitada:
𝑎1 + 𝑎2 + 𝑎3 + 𝑎4 + 𝑎5 =
= 4 + 22 ⋅ 2
1
𝟐 + 23 + 23 ⋅ 2
1
𝟐 + 24 =
= 4 + 23 + 24 + 22 ⋅ 2
1
𝟐 + 23 ⋅ 2
1
𝟐 =
= 4 + 8 + 16 + 2
1
𝟐 ⋅ (22 + 23) =
= 28 + 2
1
𝟐 ⋅ 12 =
= 28 + 12 ⋅ √2
Gabarito: d)
25. (Fuvest/2006) Três números positivos, cuja soma é 𝟑𝟎, estão em progressão
aritmética. Somando-se, respectivamente, 𝟒, −𝟒 e −𝟗 aos primeiro, segundo e terceiro
termos dessa progressão aritmética, obtemos três números em progressão geométrica.
Então, um dos termos da progressão aritmética é
𝒂) 𝟗
𝒃) 𝟏𝟏
𝒄) 𝟏𝟐
𝒅) 𝟏𝟑
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 101
𝒆) 𝟏𝟓
Comentários
Se três números estão em 𝑃𝐴, podemos simbolizá-los com 𝑥 − 𝑟, 𝑥, 𝑥 + 𝑟, onde 𝑥 é o termo
central e 𝑟, a razão.
Como a soma desses três termos é igual a 30, temos:
𝑥 − 𝑟 + 𝑥 + 𝑥 + 𝑟 = 30
3𝑥 = 30
𝑥 = 10
Até aqui, temos certeza de que um dos termos valo 10. No entanto, não temos essa
possibilidade dentre as alternativas apresentadas, então teremos que calcular os outros dois
termos.
O enunciado informou que
Somando-se, respectivamente, 𝟒, −𝟒 e −𝟗 aos primeiro, segundo e terceiro termos dessa
progressão aritmética, obtemos três números em progressão geométrica.
Vamos escrever esses três termos em 𝑃𝐺.
𝑥 − 𝑟 + 4 𝑥 − 4 𝑥 + 𝑟 − 9
10 − 𝑟 + 4 10 − 4 10 + 𝑟 − 9
14 − 𝑟 6 1 + 𝑟
Já que esses três números estão em 𝑃𝐺, podemos escrever:
62 = (14 − 𝑟) ⋅ (1 + 𝑟)
36 = 14 + 14𝑟 − 𝑟 − 𝑟2
𝑟2 − 13𝑟 − 22 = 0
∆= 𝑏2 − 4 ∙ 𝑎 ∙ 𝑐 = (−13)2 − 4 ∙ 1 ∙ 22 = 169 − 88 = 81
𝑟 =
−𝑏 ± √∆
2 ⋅ 𝑎
=
−(−13) ± √81
2 ⋅ 1
⇒
{
𝑟′ =
13 + 9
2
=
22
2
= 11
𝑟′′ =
13 − 9
2
=
4
2
= 2
Testemos, então, as duas possibilidades para razão na 𝑃𝐴 inicial.
Para 𝑟′ = 11 e 𝑥 = 10.
𝑥 − 𝑟 𝑥 𝑥 + 𝑟
10 − 11 10 10 + 11
−1 10 21
O exercício disse que os três números são positivos, portanto, não podemos ter 𝑟′ = 11.
Testemos a próxima possibilidade, 𝑟′′ = 2 e 𝑥 = 10.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 102
𝑥 − 𝑟 𝑥 𝑥 + 𝑟
10 − 2 10 10 + 2
8 10 12
Desse modo, 12 é o único termo dentre os três números representado nas alternativas.
Gabarito: c)
26. (Unesp/2006) No início de janeiro de 𝟐𝟎𝟎𝟒, Fábio montou uma página na internet
sobre questões de vestibulares. No ano de 𝟐𝟎𝟎𝟒, houve 𝟕𝟓𝟔 visitas à página. Supondo
que o número de visitas à página, durante o ano. dobrou a cada bimestre, o número de
visitas à página de Fábio no primeiro bimestre de 𝟐𝟎𝟎𝟒 foi
𝒂) 𝟑𝟔.
𝒃) 𝟐𝟒.
𝒄) 𝟏𝟖.
𝒅) 𝟏𝟔.
𝒆) 𝟏𝟐.
Comentários
Em um ano, temos seis bimestres. Tomando 𝑥 como o número de visitas em janeiro de 2004,
podemos representar a soma das visitas à página de Fábio, bimestre a bimestre, como:
𝑆6 = 𝑥 + 2𝑥 + 4𝑥 + 8𝑥 + 16𝑥 + 32𝑥 = 756
Como temos uma soma relativamente pequena, você pode optar por calculá-la manualmente ou
até mentalmente. Ainda é possível calcular o valor da soma por meio da fórmula da soma de 𝑛
termos de uma 𝑃𝐺. A título de exercício, vamos utilizar a fórmula, mesmo sendo uma soma
simples de ser feita.
𝑆6 =
𝑎1 ⋅ (𝑞
𝑛 − 1)
𝑞 − 1
= 756
𝑥 ⋅ (26 − 1)
2 − 1
= 756
𝑥 ⋅ 63
1
= 756
𝑥 = 12
Gabarito: e)
27. (Unesp/2005) Em 𝟎𝟓 de junho de 𝟐𝟎𝟎𝟒, foi inaugurada uma pizzaria que só abre aos
sábados. No dia da inauguração, a pizzaria recebeu 𝟒𝟎 fregueses. A partir daí, o número
de fregueses que passaram a frequentar a pizzaria cresceu em progressão aritmética de
razão 𝟔, até que atingiu a cota máxima de 𝟏𝟑𝟔 pessoas, a qual tem se mantido. O número
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 103
de sábados que se passaram, excluindo-se o sábado de inauguração, para que a cota
máxima de fregueses fosse atingida pela primeira vez. foi:
𝒂) 𝟏𝟓.
𝒃) 𝟏𝟔.
𝒄) 𝟏𝟕.
𝒅) 𝟏𝟖.
𝒆) 𝟐𝟔.
Comentários
Podemos pensar em uma sequência numérica para representar o número de fregueses a partir
da inauguração até atingir 136 clientes, acompanhe.
40 , 46 , 52 , 58 , 64 , … , 136
Como precisamos calcular o número de sábados excluindo-se o sábado de inauguração,
retiremos o primeiro sábado da sequência:
40 , 46 , 52 , 58 , 64 , … , 136
Perceba que temos uma Progressão Aritmética de razão 𝑟 = 6, primeiro termo 𝑎1 = 46 e 𝑛-ésimo
termo 𝑎𝑛 = 136. Além disso, o número 𝑛 de termos da sequência coincide com o número de
sábados, excetuando-se o primeiro, passados até que a pizzaria atingisse os 136 clientes
informados no enunciado.
Para calcularmos o número 𝑛 de sábados, podemos utilizar a fórmula do termo geral da 𝑃𝐴.
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ⋅ 𝑟
136 = 46 + (𝑛 − 1) ⋅ 6
136 − 46 = (𝑛 − 1) ⋅ 6
90 = (𝑛 − 1) ⋅ 6
90
6
=
(𝑛 − 1) ⋅ 6
6
15 = 𝑛 − 1
15 + 1 = 𝑛
16 = 𝑛
Gabarito: b)
28. (Fuvest/2005) Sejam 𝒂 e𝒃 números reais tais que:
(𝒊) 𝒂, 𝒃 e 𝒂 + 𝒃 formam, nessa ordem, uma 𝑷𝑨;
(𝒊𝒊) 𝟐𝒂, 𝟏𝟔 e 𝟐𝒃 formam, nessa ordem, uma 𝑷𝑮.
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 104
Então, o valor de 𝒂 é:
𝒂)
𝟐
𝟑
𝒃)
𝟒
𝟑
𝒄)
𝟓
𝟑
𝒅)
𝟕
𝟑
𝒆)
𝟖
𝟑
Comentários
Comecemos pela 𝑃𝐴.
Como 𝑎, 𝑏 e 𝑎 + 𝑏 formam, nessa ordem, uma 𝑃𝐴 (de razão 𝑟), podemos dizer que:
𝑟 = 𝑏 − 𝑎 = 𝑎 + 𝑏 − 𝑏
𝑏 − 𝑎 = 𝑎 + 𝑏 − 𝑏
𝑏 = 2𝑎
Para prosseguir, analisemos a 𝑃𝐺.
Como 2𝑎, 16 e 2𝑏 formam, nessa ordem, uma 𝑃𝐺 (de razão 𝑞), podemos dizer que:
𝑞 =
16
2𝑎
=
2𝑏
16
2𝑎 ⋅ 2𝑏 = 16 ⋅ 16
2𝑎+𝑏 = 24 ⋅ 24
2𝑎+𝑏 = 28
𝑎 + 𝑏 = 8
Substituindo 𝑏 = 2𝑎 na equação, temos.
𝑎 + 𝑏 = 8
𝑎 + 2𝑎 = 8
3𝑎 = 8
𝑎 =
8
3
Gabarito: e)
29. (Unesp/2004) Num laboratório, foi feito um estudo sobre a evolução de uma
população de vírus. Ao final de um minuto do início das observações, existia 𝟏 elemento
na população; ao final de dois minutos, existiam 𝟓. e assim por diante. A seguinte
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 105
sequência de figuras apresenta as populações do vírus (representado por um círculo) ao
final de cada um dos quatro primeiros minutos.
Supondo que se manteve constante o ritmo de desenvolvimento da população, o número
de vírus no final de 𝟏 hora era de:
𝒂) 𝟐𝟒𝟏.
𝒃) 𝟐𝟑𝟖.
𝒄) 𝟐𝟑𝟕.
𝒅) 𝟐𝟑𝟑.
𝒆) 𝟐𝟑𝟐.
Comentários
A sequência que representa o início do estudo, explicada no enunciado e explicitada na figura, é
dada por:
1 , 5 , 9 , 13 , …
Perceba que temos uma Progressão Aritmética de primeiro termo 𝑎1 = 1 e razão 𝑟 = 4, pois, a
cada termo, somamos 4 unidades ao termo anterior.
Como temos um termo a cada minuto, ao término de uma hora teremos, exatamente, 60 termos.
Assim, para calcular o número de vírus no final de uma hora será representado pelo sexagésimo
termo da sequência, ou seja, 𝑎60.
Para calcular um termo qualquer da 𝑃𝐴, podemos utilizar a fórmula do termo geral:
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ⋅ 𝑟
Aplicando a fórmula aos dados do exercício, temos:
𝑎60 = 𝑎1 + (60 − 1) ⋅ 𝑟
𝑎60 = 1 + (60 − 1) ⋅ 4
𝑎60 = 1 + 59 ⋅ 4
𝑎60 = 1 + 236
𝑎60 = 237
Gabarito: c)
30. (Unesp/2002) Os coelhos se reproduzem mais rapidamente que a maioria dos
mamíferos. Considere uma colônia de coelhos que se inicia com um único casal de
coelhos adultos e denote por 𝒂𝒏 o número de casais adultos desta colônia ao final de 𝒏
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 106
meses. Se 𝒂𝟏 = 𝟏, 𝒂𝟐 = 𝟏 e, para 𝒏 ≥ 𝟐, 𝒂𝒏+𝟏 = 𝒂𝒏 + 𝒂𝒏−𝟏, o número de casais de coelhos
adultos na colônia ao final do quinto mês será
𝒂) 𝟏𝟑.
𝒃) 𝟖.
𝒄) 𝟔.
𝒅) 𝟓.
𝒆) 𝟒.
Comentários
O enunciado informou que os dois primeiros termos da sequência são
𝑎1 = 1
𝑎2 = 1
A partir destes, os próximos termos são dados pela fórmula de recorrência, o que ocorre quando
𝑛 ≥ 2.
𝑎𝑛+1 = 𝑎𝑛 + 𝑎𝑛−1
Assim, quanto temos 𝑛 = 2, a fórmula de recorrência retorna o terceiro termo, pois 𝑎𝑛+1 = 𝑎2+1 =
𝑎3; quanto 𝑛 = 3, o quarto termo; quando 𝑛 = 4, o quinto termo e assim por diante.
Como temos apenas a fórmula de recorrência e não uma fórmula de termo geral, precisamos ir
calculando os termos um a um. Sendo assim, mãos à obra.
Para 𝑛 = 2, temos:
𝑎𝑛+1 = 𝑎𝑛 + 𝑎𝑛−1
𝑎2+1 = 𝑎2 + 𝑎2−1
𝑎3 = 𝑎2 + 𝑎1
𝑎3 = 1 + 1
𝑎3 = 2
Para 𝑛 = 3, temos:
𝑎𝑛+1 = 𝑎𝑛 + 𝑎𝑛−1
𝑎3+1 = 𝑎3 + 𝑎3−1
𝒂𝟒 = 𝑎3 + 𝑎2
𝒂𝟒 = 2 + 1
𝒂𝟒 = 𝟑
Para 𝑛 = 4, temos:
𝑎𝑛+1 = 𝑎𝑛 + 𝑎𝑛−1
𝑎4+1 = 𝑎4 + 𝑎4−1
ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROFESSOR MARÇAL FERREIRA
AULA 04 – PROGRESSÕES 107
𝑎5 = 𝒂𝟒 + 𝑎3
𝑎5 = 𝟑 + 2
𝑎5 = 5
Essa sequência, composta pelos dois primeiros termos iguais a 1 e com os termos subsequentes
como a soma dos dois termos anteriores é muito famosa na matemática e recebe o nome de
Sequência de Fibonacci.
(1 , 1 , 2 , 3 , 5 , 8 , 13 , 21 , 34 , 55 , 89 , 144 , 233… )
Gabarito: d)
9. Considerações finais
Nesta aula vimos o quanto as bancas gostam de encontrar situações diferentes para
relacionar à teoria matemática.
O assunto sequências é relativamente curto, mas conta com muitos modos de aplicação
em exercícios de vestibular.
Por mais que o enunciado possa lhe parecer indigesto, não se deixe abater. Você tem as
ferramentas técnicas para enfrentar o que vier pela frente.
Pratique e tenha calma na hora de interpretar o texto. Olho na pergunta e não se perca na
própria resolução.
Volta e meia, retornaremos às sequências dentro de outros tópicos.
Por enquanto, você merece um descanso e uma xícara de café para relaxar.
Um grande abraço e até a próxima aula.
/professormarcal /professor.marcal /professormarcal