Ii
MATU • Algebra
MATU_PROG_212
Examen de Admisión
Enunciado
Paso 1:
En una P.A., el primer término es 18, el número de términos es 15 y su suma es 585, mientras que en otra progresión el primer término es 8 y la razón es 4. Dos términos del mismo lugar de estas progresiones son iguales, halle el valor de dicho término.
En una P.A., el primer término es 18, el número de términos es 15 y su suma es 585, mientras que en otra progresión el primer término es 8 y la razón es 4. Dos términos del mismo lugar de estas progresiones son iguales, halle el valor de dicho término.
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema
Para la primera progresión aritmética ($PA_1$):
Para la segunda progresión aritmética ($PA_2$):
2. Fórmulas a utilizar
Fórmula de la suma de una P.A.:
$$S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n-1)d]$$
Término general de una P.A.:
$$a_k = a_1 + (k-1)d$$
3. Desarrollo paso a paso
Paso A: Hallar la razón ($d$) de la primera progresión ($PA_1$)
Sustituimos los valores conocidos en la fórmula de la suma:
$$585 = \frac{15}{2} [2(18) + (15-1)d]$$
Multiplicamos por 2 y dividimos por 15:
$$\frac{585 \cdot 2}{15} = 36 + 14d$$
$$39 \cdot 2 = 36 + 14d$$
$$78 = 36 + 14d$$
$$42 = 14d \Rightarrow d = 3$$
Paso B: Plantear la igualdad de términos en la misma posición $k$
Sea $a_k$ el término de la $PA_1$ y $b_k$ el término de la $PA_2$ en la posición $k$:
$$a_k = 18 + (k-1)3$$
$$b_k = 8 + (k-1)4$$
Dado que $a_k = b_k$:
$$18 + 3(k-1) = 8 + 4(k-1)$$
Restamos 8 en ambos lados y restamos $3(k-1)$ en ambos lados:
$$10 = (k-1)$$
$$k = 11$$
Paso C: Calcular el valor del término
Sustituimos $k=11$ en cualquiera de las dos expresiones:
$$a_{11} = 18 + (11-1)3 = 18 + 30 = 48$$
4. Representación visual de las progresiones
$$ \begin{array}{|l|c|c|c|c|c|} \hline \text{Posición (k)} & 1 & 2 & 3 & \dots & \mathbf{11} \\ \hline PA_1 (d=3) & 18 & 21 & 24 & \dots & \mathbf{48} \\ \hline PA_2 (r=4) & 8 & 12 & 16 & \dots & \mathbf{48} \\ \hline \end{array} $$
Resultado:
$$ \boxed{48} $$
Para la primera progresión aritmética ($PA_1$):
- Primer término: $a_1 = 18$
- Número de términos: $n = 15$
- Suma de los términos: $S_{15} = 585$
Para la segunda progresión aritmética ($PA_2$):
- Primer término: $b_1 = 8$
- Razón: $r_2 = 4$
2. Fórmulas a utilizar
Fórmula de la suma de una P.A.:
$$S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n-1)d]$$
Término general de una P.A.:
$$a_k = a_1 + (k-1)d$$
3. Desarrollo paso a paso
Paso A: Hallar la razón ($d$) de la primera progresión ($PA_1$)
Sustituimos los valores conocidos en la fórmula de la suma:
$$585 = \frac{15}{2} [2(18) + (15-1)d]$$
Multiplicamos por 2 y dividimos por 15:
$$\frac{585 \cdot 2}{15} = 36 + 14d$$
$$39 \cdot 2 = 36 + 14d$$
$$78 = 36 + 14d$$
$$42 = 14d \Rightarrow d = 3$$
Paso B: Plantear la igualdad de términos en la misma posición $k$
Sea $a_k$ el término de la $PA_1$ y $b_k$ el término de la $PA_2$ en la posición $k$:
$$a_k = 18 + (k-1)3$$
$$b_k = 8 + (k-1)4$$
Dado que $a_k = b_k$:
$$18 + 3(k-1) = 8 + 4(k-1)$$
Restamos 8 en ambos lados y restamos $3(k-1)$ en ambos lados:
$$10 = (k-1)$$
$$k = 11$$
Paso C: Calcular el valor del término
Sustituimos $k=11$ en cualquiera de las dos expresiones:
$$a_{11} = 18 + (11-1)3 = 18 + 30 = 48$$
4. Representación visual de las progresiones
$$ \begin{array}{|l|c|c|c|c|c|} \hline \text{Posición (k)} & 1 & 2 & 3 & \dots & \mathbf{11} \\ \hline PA_1 (d=3) & 18 & 21 & 24 & \dots & \mathbf{48} \\ \hline PA_2 (r=4) & 8 & 12 & 16 & \dots & \mathbf{48} \\ \hline \end{array} $$
Resultado:
$$ \boxed{48} $$