PROGRESSIONI ARITMETICHE S(n) = S + n d con S e d assegnati d si chiama ragione della progressione aritmetica può essere definita per ricorrenza: S(0) = S S(n+1) = S(n) + d valgono le seguenti relazioni S(n+1) - S(n) = d per ogni indice n S(m) - S(n) = (m - n) d per ogni coppia di indici m,n ESERCIZIO 1 Data la seguente progressione aritmetica an = 10 + 3 n calcolare i termini a12 , a7 , a21. SOLUZIONE: a12 =10 + 3 ·12 = 46, a7 = 31, a21 = 73. ESERCIZIO 2 Sia an una progressione aritmetica tale che a5 = 22, a3 = 8 calcolare il termine generale. SOLUZIONE: per ogni coppia di indici relazione am - an = (m-n) d quindi m ed n vale la a5 – a3 = (5- 3) d , 22 – 8 = 2 d , d = 7. Il termine generale della successione è della forma: an = a0 + 7 n. Resta da calcolare il termine iniziale a0, ad esempio, come segue: a3 = a0 + 3 · 7, 8 = a0 + 21, a0 =- 13. PROGRESSIONI GEOMETRICHE C(n) = C q n con C e q assegnati q si chiama ragione della progressione geometrica può essere definita per ricorrenza: C(0) = C C(n+1) = C(n) q valgono le proprietà C(n+1) / C(n) = q per ogni indice n C(m) / C(n) = q m-n per ogni coppia di indici m,n ESERCIZIO 1 data la seguente progressione geometrica an = 3·2 n, calcolare i termini a2 , a5. SOLUZIONE: a2 = 12, a5 = 96. ESERCIZIO 2 sia an una progressione geometrica tale che a10 = 96 , a4 = 12 calcolare il termine generale. SOLUZIONE: per ogni coppia di indici relazione m ed n vale la am / an = q m-n quindi a10 / a4 = q 10 - 4 , 96 / 12 = q 6 , q = 2. Il termine generale della successione è della forma: an = a0 .( 2) n . Calcolo il termine iniziale a0, ad esempio come segue: a4 = a0 ·( 2) 4 , 12 = a0 ·4 , a0 = 3. Esercizi Successioni ESERCIZIO 1 (V. Villani, Matematica per Discipline Biomediche, 3.1.2) Esprimo tutti i dati in cm. Il processo di crescita cellulare è schematizzato dalla progressione geometrica C(n) = 2n dove n rappresenta il numero di tempi di raddoppio e C(n) il numero di cellule. Schematizzando la cellula come un cubetto ho: lato della cellula 10-3cm volume della cellula 10-9cm3 in un volume di 10 cm3 ci stanno 1010 cellule 1010 è circa 233 Ci vogliono circa 33 tempi di raddoppio per arrivare al volume critico, necessario per la diagnosi del tumore. In giorni sono 3300 giorni, ovvero 3300/365 ≈ 9 anni. ESERCIZIO 2 In una data regione un’epidemia viene individuata quando ci sono 29 casi di quella malattia. Sapendo che il tempo di raddoppio dei casi è di 5 giorni, dire quanti giorni prima c’è stato il primo caso di malattia. SOLUZIONE: il fenomeno è descritto dalla legge C(n)=2n, dove C(n) indica il numero di malati dopo n tempi di raddoppio. Ovviamente C(n)=29 per n=9, quindi il primo caso di malattia si è verificato 9∙5=45 giorni prima. ESERCIZIO 3 Sapendo che, a causa del decadimento radioattivo, il tempo di dimezzamento del 14C è di 5730 anni, calcolare il rapporto tra la concentrazione di 14C di un reperto di 11500 anni e la concentrazione di un analogo organismo vivente. SOLUZIONE: il fenomeno è descritto dalla legge K(n) 1 2 n K(0) Noto che 11500 anni corrispondono circa a 2 tempi di dimezzamento. 1 1 K (2) 1 K (2) 2 K (0) K (0) . 4 K ( 0 ) 4 2