Suma de progresiones geométricas

Acerca del cálculo de Suma de progresiones geométricas

Ingrese el primer término, la razón y el rango de la serie que desea calcular, y haga clic en el botón "Calcular la suma de progresiones geométricas". Calcula y muestra la suma de progresiones geométricas en el rango especificado.

También muestra cómo calcular la suma de una progresión geométrica.

Introduzca hasta 15 dígitos para Primer término y Razón, y hasta 10,000 para n-ésimo término.

¿Qué es Progresión geométrica?

Una progresión geométrica es una secuencia de números en la que las proporciones de los términos adyacentes son iguales.

El primer término de una secuencia se llama término inicial y la razón de los términos adyacentes se llama razón común.

Por ejemplo, la siguiente secuencia numérica tiene un primer término de 1 y una razón común de 3.

Como la razón común es 3, todos los términos adyacentes tienen una razón de 1:3.

1, 3, 9, 27, 81, 243, 729...

Cómo calcular Suma de progresiones geométricas

Suma del primer término al n-ésimo término

Calcula la suma desde el primer término hasta el n-ésimo término.

Si el primer término es a y la razón común es r, la secuencia será la siguiente.

a, ar, ar2, ar3 ... arn−2, arn−1

Sea Sn la suma del primero al n-ésimo término de esta secuencia, Sn se puede expresar de la siguiente manera.

Sn = a + ar + ar2 + ar3 + ... + arn−2 + arn−1

Multiplica ambos lados de esta ecuación por r.

rSn = ar + ar2 + ar3 + ar4 + ... + arn−1 + arn

Resta los lados izquierdo y derecho de estas dos expresiones.

  Sn = a + ar + ar2 + ... + arn−2 + arn−1    
rSn =     ar + ar2 + ... + arn−2 + arn−1 + arn
  Sn − rSn = a − arn

El lado izquierdo se convierte en Sn − rSn, y el lado derecho desaparece, por lo que se convierte en a − arn.

Sn − rSn = a − arn

Resuelve esto para Sn.

Sn(1 − r) = a(1 − rn)

Sn = a(1 − rn)(1 − r)

Por lo tanto

Sn= a(1 − rn)(1 − r) (r ≠ 1)

Suma del primer término al n-ésimo término = Primer término × (1 − Razónn)(1 − Razón)

Cuando r = 1, todos los números de la progresión geométrica son iguales al primer término, por lo que queda como sigue.

Sn= a + a + a + ... + a + a = na

Por lo tanto

Sn = na (r = 1)
Suma del primer término al n-ésimo término = n × Primer término

Suma de n-ésimo a m-ésimo

Para calcular la suma del n-ésimo al m-ésimo, de manera similar, invierte la secuencia y suma ambos lados.

  Sm−n = arn−1 + arn + arn+1 + ... + arm−2 + arm−1    
rSm−n =     arn + arn+1 + ... + arm−2 + arm−1 + arm
  Sm−n − rSm−n = arn−1 − arm

El lado izquierdo se convierte en rSm−n − Sm−n, y la parte media del lado derecho desaparece, por lo que arn−1 − Se convierte en arm.

rSm−n − Sm−n = arn−1 − arm

Resuelve esto para Sm−n.

Sm−n(1 − r) = a(rn−1 − rm)

Sm−n= a(rn−1 − rm)(1 − r)

Por lo tanto

Sm−n= a(rn−1 − rm)(1 − r) (r ≠ 1)
Suma de n-ésimo a m-ésimo = Primer término × (Razónn−1 − Razónm)(1 − Razón)

Cuando r = 1, todos los números de la progresión geométrica son iguales al primer término, por lo que queda como sigue.

Sm−n= a + a + a + ... + a + a = (m − n + 1)a

Por lo tanto

Sm−n = (m − n + 1)a (r = 1)
Suma del primer término al n-ésimo término = (m − n + 1) × Primer término

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