Sequências

Listas ordenadas e padrões

Aprenda a representar listas ordenadas, identificar padrões e interpretar o significado de cada termo.

Conceito e domínio

Sequência numérica é uma função cujo domínio é um subconjunto dos números naturais, normalmente ℕ, {0,1,2,...} ou {1,2,...,n}. Cada índice do domínio determina um termo.

Índice, posição, termo e imagem

Índice é o elemento do domínio; posição ordinal é a ordem de apresentação; termo é aₙ e seu valor é o número obtido. A imagem é o conjunto dos valores assumidos.

Se começa em n=0, índice e posição diferem por uma unidade. Dos índices p a q, inclusive, há q−p+1 termos.

Leis explícitas, recorrentes e outras

Uma sequência pode ser definida por fórmula explícita, lei por partes, recorrência, descrição verbal, tabela ou gráfico. A representação precisa declarar domínio e índice inicial.

Explícita: aₙ=n².

Por partes: uma regra para n par e outra para n ímpar.

Recorrente: aₙ₊₁=aₙ+3, com a₁ dado.

Classificações e limitação

Compare termos consecutivos para distinguir estritamente crescente, não decrescente, estritamente decrescente, não crescente e constante. Uma sequência pode ser limitada superiormente, inferiormente, limitada dos dois lados ou ilimitada.

Periodicidade, alternância e oscilação

Periódica satisfaz aₙ₊ₚ=aₙ; eventualmente periódica passa a repetir após certo índice. Alternante em sinal troca sinais sucessivamente. Oscilante apenas não segue monotonicidade; não é sinônimo automático de alternante.

(−1)ⁿ é periódica, alternante e oscilante.

Padrões importantes

Quadrados: n². Triangulares: n(n+1)/2. O fatorial n! é exemplo de padrão multiplicativo. Poucos termos podem admitir várias regras, por isso a lei deve ser declarada.

Gráfico discreto acessível

Gráfico discreto de uma sequênciaPontos isolados para os índices um a cinco; não representam curva contínua.

Os pontos são isolados porque o domínio é discreto; não devem ser unidos como uma curva contínua.

Menor índice em desigualdades

Resolva a desigualdade da lei e depois escolha o menor índice pertencente ao domínio. Se o domínio começa em outro valor, converta também para posição ordinal.

Pegadinhas

  • Confundir índice com posição quando o domínio começa em zero.
  • Confundir domínio com imagem.
  • Unir pontos discretos como curva contínua.
  • Tratar oscilante e alternante como sinônimos.
  • Inferir regra única a partir de poucos valores.

Questões resolvidas

1. Índice iniciado em zero

Em aₙ=2n+1, n∈{0,1,2,...}, determine a₃ e sua posição ordinal.

a₃=7.

Como a₀ é o primeiro termo, a₃ ocupa a 4ª posição.

2. Contagem inclusiva

Quantos termos existem dos índices 5 a 17?

17−5+1=13 termos.

3. Periodicidade

Analise aₙ=(−1)ⁿ.

Os valores alternam 1 e −1.

O período mínimo é 2; ela é alternante e oscilante.

4. Lei por partes

aₙ=n² se n é par e aₙ=2n+1 se n é ímpar. Calcule a₅+a₆.

a₅=11 e a₆=36.

A soma é 47.

5. Parâmetro

Se aₙ=n²+kn e a₃=18, determine k e a₅.

9+3k=18, então k=3.

a₅=25+15=40.

Exercícios

Fácil

1. Se uma sequência começa em n=0, a₀ ocupa qual posição ordinal?

A) 0ªB) 1ªC) 2ªD) depende do valor
Fácil

2. Quantos índices inteiros há de 4 a 12, inclusive?

A) 8B) 10C) 9D) 16
Médio

3. A sequência aₙ=(−1)ⁿ possui período mínimo:

A) 1B) 2C) 3D) 4
Médio

4. O sexto número triangular é:

A) 15B) 18C) 20D) 21
Médio

5. A sequência 1,1,2,2,3,3,... é:

A) estritamente crescenteB) não decrescente, mas não estritamenteC) constanteD) estritamente decrescente
Difícil

6. Se aₙ=n² para n par e 2n+1 para n ímpar, a₅+a₆ vale:

A) 41B) 45C) 47D) 49
Difícil

7. Se aₙ=n²+kn e a₃=18, quanto vale a₅?

A) 35B) 40C) 45D) 50
Difícil

8. O domínio começa em n=3 e aₙ=2n−1. Qual é o menor índice com aₙ>20 e sua posição ordinal?

A) n=10, 8ªB) n=11, 8ªC) n=12, 10ªD) n=11, 9ª

Gabarito comentado:

1-B: O primeiro termo é a₀, portanto sua posição ordinal é 1.

2-C: 12−4+1=9.

3-B: Os valores 1 e −1 se repetem a cada dois índices.

4-D: T₆=6·7/2=21.

5-B: Nunca diminui, mas há repetições.

6-C: A lei por partes dá 11+36=47.

7-B: 9+3k=18 dá k=3; a₅=25+15=40.

8-D: 2n−1>20 dá n≥11; contando 3 como 1ª posição, n=11 é a 9ª.

Resumo final

  • Sequência é função de domínio natural discreto.
  • Índice, posição, termo, domínio e imagem são conceitos distintos.
  • q−p+1 conta índices inclusivos.
  • Classificação e periodicidade dependem de todos os termos relevantes.
  • Leis podem ser explícitas, recorrentes, por partes, verbais, tabeladas ou gráficas.