Unicamp 2022 · questão 16

Questão 16 Unicamp 2022: Sequências (PA e PG)

Matemática › Sequências (PA e PG)Vestibulares

Dados os números reais positivos \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) a média geométrica destes termos é calculada por:

\[M = (a_1 \cdot a_2 \cdots a_n)^{1/n},\]

A média geométrica de \(1, 10, 100, \ldots, 10^{22}\) é:

  1. A
    \(10^{11}\)
  2. B
    \(10^{12}\)
  3. C
    \(10^{13}\)
  4. D
    \(10^{14}\)
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Gabarito: Alternativa A: \(10^{11}\).

Resolução comentada

Ideia-chave: o produto de potências de mesma base soma os expoentes; a soma dos expoentes é uma PA.

  1. Os números são \(10^0, 10^1, \ldots, 10^{22}\): são \(n = 23\) termos.
  2. Produto: \[10^0\cdot 10^1 \cdots 10^{22} = 10^{0+1+\cdots+22}.\]
  3. Soma da PA dos expoentes: \[0 + 1 + \cdots + 22 = \frac{(0+22)\cdot 23}{2} = 253.\]
  4. Média geométrica: \[M = \left(10^{253}\right)^{1/23} = 10^{253/23} = 10^{11}.\]
  5. Observação: a média geométrica de potências de 10 é \(10\) elevado à média aritmética dos expoentes, que é \(\frac{0+22}{2} = 11\).

Por que não as outras: contar 22 termos em vez de 23 (esquecendo o \(1 = 10^0\)) dá \(10^{253/22}\), que não é inteiro e leva a "chutes" como \(10^{12}\).

Resposta: alternativa A.

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