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MATU • Algebra
MATU_PROG_205
Guía de ejercicios
Enunciado
Problema 205.
En una P.A. el primer término es 18, el número de términos es 15 y su suma es 585. Y en otra progresión, el primer término es 8 y la razón es 4. Dos términos del mismo lugar de esas progresiones son iguales, encuéntrelo.
En una P.A. el primer término es 18, el número de términos es 15 y su suma es 585. Y en otra progresión, el primer término es 8 y la razón es 4. Dos términos del mismo lugar de esas progresiones son iguales, encuéntrelo.
Solución Paso a Paso
1. Identificación de datos para la primera progresión ($A$):
2. Cálculo de la razón ($d_1$) de la primera progresión:
Utilizamos la fórmula de la suma de una progresión aritmética:
$$ S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n - 1)d] $$
Sustituyendo los valores conocidos:
$$ 585 = \frac{15}{2} [2(18) + (15 - 1)d_1] $$
$$ 585 = \frac{15}{2} [36 + 14d_1] $$
Dividimos entre 15 en ambos lados:
$$ 39 = \frac{1}{2} (36 + 14d_1) $$
$$ 39 = 18 + 7d_1 $$
$$ 21 = 7d_1 \implies d_1 = 3 $$
3. Identificación de datos para la segunda progresión ($B$):
4. Planteamiento de la igualdad de términos:
Sea $k$ el lugar (posición) donde ambos términos son iguales ($a_k = b_k$). Usamos la fórmula del término general $u_n = u_1 + (n - 1)d$:
$$ a_k = 18 + (k - 1)3 $$
$$ b_k = 8 + (k - 1)4 $$
Igualamos ambas expresiones:
$$ 18 + 3(k - 1) = 8 + 4(k - 1) $$
$$ 18 + 3k - 3 = 8 + 4k - 4 $$
$$ 15 + 3k = 4 + 4k $$
$$ 15 - 4 = 4k - 3k \implies k = 11 $$
5. Cálculo del valor del término:
Sustituimos $k = 11$ en cualquiera de las progresiones:
$$ a_{11} = 18 + (11 - 1)3 = 18 + 10(3) = 48 $$
Representación visual:
$$ \begin{array}{l} \text{Progresión A (TEMP_INLINE_MATH_18_END): } 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, \mathbf{48} \\ \text{Progresión B (TEMP_INLINE_MATH_19_END): } 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, \mathbf{48} \\ \hline \text{Posición: } k=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, \mathbf{11} \end{array} $$
$$ \boxed{48} $$
- Primer término ($a_1$): $18$
- Número de términos ($n$): $15$
- Suma de los términos ($S_{15}$): $585$
2. Cálculo de la razón ($d_1$) de la primera progresión:
Utilizamos la fórmula de la suma de una progresión aritmética:
$$ S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n - 1)d] $$
Sustituyendo los valores conocidos:
$$ 585 = \frac{15}{2} [2(18) + (15 - 1)d_1] $$
$$ 585 = \frac{15}{2} [36 + 14d_1] $$
Dividimos entre 15 en ambos lados:
$$ 39 = \frac{1}{2} (36 + 14d_1) $$
$$ 39 = 18 + 7d_1 $$
$$ 21 = 7d_1 \implies d_1 = 3 $$
3. Identificación de datos para la segunda progresión ($B$):
- Primer término ($b_1$): $8$
- Razón ($d_2$): $4$
4. Planteamiento de la igualdad de términos:
Sea $k$ el lugar (posición) donde ambos términos son iguales ($a_k = b_k$). Usamos la fórmula del término general $u_n = u_1 + (n - 1)d$:
$$ a_k = 18 + (k - 1)3 $$
$$ b_k = 8 + (k - 1)4 $$
Igualamos ambas expresiones:
$$ 18 + 3(k - 1) = 8 + 4(k - 1) $$
$$ 18 + 3k - 3 = 8 + 4k - 4 $$
$$ 15 + 3k = 4 + 4k $$
$$ 15 - 4 = 4k - 3k \implies k = 11 $$
5. Cálculo del valor del término:
Sustituimos $k = 11$ en cualquiera de las progresiones:
$$ a_{11} = 18 + (11 - 1)3 = 18 + 10(3) = 48 $$
Representación visual:
$$ \begin{array}{l} \text{Progresión A (TEMP_INLINE_MATH_18_END): } 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, \mathbf{48} \\ \text{Progresión B (TEMP_INLINE_MATH_19_END): } 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, \mathbf{48} \\ \hline \text{Posición: } k=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, \mathbf{11} \end{array} $$
$$ \boxed{48} $$