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Definições de Sequências e Séries Universidade Federal de Pelotas Faculdade de Meteorologia 1. SEQUÊNCIAS Definição: Uma sequência é uma função cujo domínio é o conjunto dos números inteiros positivos ou números naturais. Por exemplo, a seguir estão quatro sequências expressas em notação com chaves. 1.1 Gráficos das Sequências Uma vez que sequências são funções, faz sentido falar sobre o gráfico delas. Por exemplo, o gráfico da sequência É o gráfico da seguinte equação: O gráfico desta equação consiste de uma sucessão de pontos isolados porque todos os resultados da função correspondem a números inteiros positivos: Vale ressaltar que a função: Apresenta um gráfico distinto da sequência porque seu domínio não é igual aos números inteiros positivos mas sim a todos os números reais. Logo o gráfico trata-se de uma curva contínua: 1.2 Sequências Monótonas Uma sequência que é crescente ou decrescente é denominada monótona e uma sequência que é estritamente crescente ou estritamente decrescente é denominada estritamente monótona. Ou seja, uma sequência pode ser denominada: Alguns exemplos de sequências monótonas são dados na tabela a seguir: E os gráficos destas sequências são: 2. SÉRIES NUMÉRICAS Definição: Se é uma sequência, então: A soma infinita é chamada de SÉRIE. - - As somas de séries infinitas são definidas e calculadas por um processo de limite. Considere a seguinte decimal: 0,3333.... Ela pode ser vista como a série infinita: 0,3 + 0,03 + 0,003 + 0,0003... ou, de forma equivalente: S = Podemos chamar a decimal 0,3333... como uma expansão decimal de 1/3. Logo o resultado da soma da série infinita S deve ser 1/3. Para obter este resultado, considere a seguinte sequência de somas finitas: A série infinita da sequência dos números pode ser descrita como: À medida que avançamos na sequência, ou seja tornamos n cada vez maior, mais próximo de 1/3 conseguimos chegar. Então a soma desejada para obter 1/3 como resultado trata-se do limite da sequência de aproximações: Mas calcular o limite estabelecido é complicado devido ao último termo e o número de termos apresentarem variação juntamente com n. Portanto é necessário utilizar o seguinte método: -Reescrever tais limites de uma forma fechada de modo que o número de termos não varie. Para isso, multiplica-se os dois lados da equação da série Sn por 1/10 para obter: Subtraindo esta última equação de Sn, temos o seguinte: Através dos métodos de MMC e explicitação de termos, podemos adquirir: Resolvendo: Colocando na forma de limite: Portanto, podemos concluir que: Conceito geral da soma de uma série infinita: Seja Sn a soma dos n primeiros termos da série: O número Sn é chamado enésima soma parcial da série e a sequência é chamada: sequência da soma das parciais. Exercícios: 1. Em cada parte, encontre a fórmula para o termo geral da sequência, começando com n = 1: 2. a) Escreva os quatro primeiros termos da sequência Começando com n = 0. 2.b) Escreva os quatro primeiros termos da sequência começando com n = 0. 3. Classifique cada sequência como crescente, decrescente, ou nem crescente nem decrescente. Sequência Crescente Sequência Decrescente Sequência Neutra 4. Classifique cada sequência como monótona, estritamente monótona ou não monótona. Não monótona Monótona Estritamente Monótona 5. Nas letras (a) e (b) encontre o valor da primeira soma parcial: R.a) 2 R.b) 1/4 6. Expresse a dízima periódica como uma fração: a) 0,4444... b) 0,9999... R.a) 4/9 R.b) 1 Bibliografia: - Google Books inauthor:"HOWARD A. ANTON" - http://www.somatematica.com.br/superior/series/series2.php - http://www.ebah.com.br/
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