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Resposta:
Progressão geométrica finita é uma PG que tem um número determinado de elementos. Por exemplo, a seqüência (3,6,12,24,48) é uma PG de razão igual a q = 2.
A soma dos temos dessa PG será 3 + 6 + 12 + 24 + 48 = 93. Fazer essa soma é fácil, pois ela possui apenas cinco elementos, caso seja necessário somar os termos de uma PG com mais de dez elementos, o que é mais complicado, é preciso utilizar uma fórmula. Veja a sua demonstração:
Dada uma PG finita qualquer com n elemento, ou seja, com a quantidade de elementos indefinida. PG finita (a1, a2, a3, ... , an). A soma desses n elementos será feita da seguinte forma:
Sn = a1 + a2 + a3 + ... + an
Sabendo que a2 = a1 . q; a3 = a1 . q2; an = a1 . qn – 1
Podemos dizer que a soma dessa PG será:
Sn = a1 + a1 . q + a1 . q2 + a1 . q3 + ... + a1 . qn – 2 + a1 . qn – 1.
Como se trata de uma equação, se multiplicar um membro é preciso multiplicar o outro, por isso é necessário multiplicar os dois termos da última equação por q:
q . Sn = (a1 + a1 . q + a1 . q2 + a1 . q3 + ... + a1 . qn – 1)
q . Sn = a1 . q + a1 . q2 + a1 . q3 + a1 . q4 + ... + a1 . qn – 1 + a1 . qn
Fazendo a subtração:
Colocando em evidência os termos semelhantes, temos:
q . Sn – q . Sn = a1 . qn – a1
Sn (q - 1) = a1 (qn – 1)
Isolando o termo Sn (soma dos elementos), iremos obter a seguinte fórmula:
Sn = a1 (qn – 1)
q - 1
Portanto, a fórmula para obter a soma dos n elementos de uma PG finita é:
Sn = a1 (qn 1)
q 1
Exemplo: Dê a soma dos termos da seguinte PG (7,14,28, ... , 3584).
Para utilizarmos a fórmula da soma é preciso saber quem é o 1º termo, a razão e a quantidade de elementos que essa PG possui.
a1 = 7
q = 2
n = ?
Sn = ?
Portanto, é preciso que encontremos a quantidade de elementos que possui essa PG, utilizando a fórmula do termo geral.
an = a1 . qn – 1
3584 = 7 . 2n – 1
3584 : 7 = 2n – 1
512 = 2n – 1
29 = 2n – 1
n – 1 = 9
n = 10
Sn = a1 (qn – 1)
q - 1
S10 = 7 (210 – 1)
2 – 1
S10 = 7 (1024 – 1)
2 – 1
S10 = 7 . 1023
S10 = 7161
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