Unicamp 2021 · questão 30

Questão 30 Unicamp 2021: Sequências (PA e PG)

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Seja \(x\) um número real tal que os primeiros três termos de uma progressão geométrica infinita são \(1,\ 2x,\ -3x+1\), nesta ordem. Sabendo que todos os termos da progressão são positivos, a soma de todos eles é igual a

  1. A
    \(\dfrac{3}{2}\)
  2. B
    2
  3. C
    \(\dfrac{5}{2}\)
  4. D
    3
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Gabarito: Alternativa B: 2.

Resolução comentada

Ideia-chave: em uma PG, o quadrado do termo do meio é o produto dos vizinhos; depois, usar a soma da PG infinita.

  1. Para \(1,\ 2x,\ -3x+1\) em PG: \[(2x)^2 = 1\cdot(-3x+1) \Rightarrow 4x^2 + 3x - 1 = 0.\]
  2. Resolvendo: \(\Delta = 9 + 16 = 25\), então \[x = \frac{-3 \pm 5}{8} \Rightarrow x = \frac{1}{4}\ \text{ou}\ x = -1.\]
  3. Todos os termos são positivos, logo \(2x > 0\) e descartamos \(x=-1\). Com \(x = \frac14\): a PG é \(1,\ \frac12,\ \frac14, \ldots\), de razão \(q = \frac12\).
  4. Como \(|q| < 1\), a soma infinita converge: \[S = \frac{a_1}{1-q} = \frac{1}{1-\frac12} = 2.\]

Por que não as outras: com \(x=-1\) a sequência seria \(1, -2, 4\) (razão \(-2\)), que tem termos negativos e nem converge; errar a fórmula da soma, usando \(\frac{a_1}{1+q}\), dá \(\frac23\), que nem está nas opções.

Resposta: alternativa B.

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