Enunciado

13-18. Encontre uma fórmula para o termo geral a n da sequência, assumindo que o padrão dos primeiros termos continue.

15. - 3 ,   2 ,   - 4 3 , 8 9 ,   - 16 27 …

Passo 1

Fala Aí! Belezinha?

Nosso objetivo aqui é encontrarmos uma fórmula para o termo geral a n de acordo com a sequência do enunciado

- 3 ,   2 ,   - 4 3 , 8 9 ,   - 16 27 …

Para isso, devemos analisar esses termos quanto:

  1. Aos Sinais de cada termo da sequência
  2. Numeradores
  3. Denominadores

Vamos analisar então cada um desses pontos pra conseguir encontra uma fórmula para o termo geral a n ?

Passo 2

Olhando então para a nossa sequência

- 3 ,   2 ,   - 4 3 , 8 9 ,   - 16 27 …

O sinal dos termos são intercalados, ou seja, uma hora é positivo e outra hora é negativo.

Quando esse tipo de coisa aparece, precisamos de um fator que alterne entre positivo e negativo à medida que n aumenta. O termo

- 1 n - 1

Faz exatamente isso!

Quando n é ímpar, - 1 n - 1 resulta em - 1 2 k = 1 , onde k é um número inteiro, dando um valor positivo.

Da mesma forma, quando n é par, - 1 n - 1 resulta em - 1 2 k + 1 = - 1 , dando um valor negativo.

Faz sentido esse termo existir porque para cada n diferente o sinal muda, e é exatamente o que acontece na nossa sequência. Beleza?

Passo 3

Agora vamos analisar o numerador! Vamos observar os primeiros termos da sequência novamente:

a 1 = - 3

a 2 = 2

a 3 = - 4 3

a 4 = 8 9

a 5 = - 16 27

Ao olhar para os numeradores dos termos:

  • O numerador de a 1 é 2 0 = 1
  • O numerador de a 2 é 2 1 = 2
  • O numerador de a 3 é 2 2 = 4
  • O numerador de a 4 é 2 3 = 8
  • O numerador de a 5 é 2 4 = 16

Se você reparar, o numerador dos termos tem formato de 2 n - 1 . Para observarmos que é verdade, basta substituirmos valores para n e ver se bate, saca só:

2 1 - 1 = 1

2 2 - 1 = 2

2 3 - 1 = 4

2 4 - 1 = 8

MAS PERA! No entanto, o primeiro termo é - 3 ! Assim, para compensar isso e para que a nossa expressão fique correta devemos multiplicar a nossa expressão por esse valor! Ou seja,

- 3 ( 2 n - 1 )

Passo 4

O denominador dos termos tem formato de 3 n - 1 , pelo mesmo motivo do numerador! Sendo assim, agora que temos todas as informações, vamos montar nossa expressão:

  1. O sinais dos termos é dado por - 1 n - 1
  2. O numerador é dado por   - 3 ( 2 n - 1 )
  3. O denominador é dado por 3 n - 1

Juntando tudo, temos:

a n = - 3 . ( - 2 ) n - 1 3 n - 1

∴ a n = - 3 . - 2 3 n - 1

Passo 5

Agora só de curiosidade, bora testar!?

a n = - 3 . - 2 3 n - 1

Vamos começar pelo primeiro termo e seguir:

a 1 = - 3 - 2 3 0 = - 3

a 2 = - 3 - 2 3 1 = 2

a 3 = - 3 - 2 3 2 = - 4 3

a 4 = - 3 - 2 3 3 = 8 9

a 5 = - 3 - 2 3 4 = - 16 27

Comparando:

- 3 ,   2 ,   - 4 3 , 8 9 ,   - 16 27 …

Certinho!!! E o próximo termo seria:

a 6 = - 3 - 2 3 5 = 32 81

Resposta

a n = - 3 . - 2 3 n - 1

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