Encontrar la suma infinita

Considere un cuadrado cuyo lado es de 12 cm; unimos los puntos medios de dichos lados en tal forma que obtenemos un nuevo cuadrado inscrito en el primero. De la misma manera, unimos los puntos medios del segundo cuadrado, obteniendo un nuevo cuadrado inscrito en el segundo; y así sucesivamente.
• Halle la sucesión que representa los perímetros del los cuadrados, suponiendo que este proceso continúa indefinidamente.

• Encuentra la suma de los perímetros de los cuadrados

• Encuentre la suma infinita de las áreas de los cuadrados

1 Respuesta

Respuesta
1

Cuando unimos puntos medios de un cuadrado formamos un triángulo rectángulo de lados iguales.

$$\begin{align}&\text{Si el lado del cuadrado (n-1)-ésimo es }l_{n-1}\\ &\\ &l_n= \sqrt{\left(\frac{l_{n-1}}{2}  \right)^2+\left(\frac{l_{n-1}}{2}  \right)^2}=\\ &\\ &\sqrt{2 \left(\frac{l_{n-1}}{2}  \right)^2}= \frac{l_{n-1}}{2} \sqrt 2=l_{n-1}\left(\frac {\sqrt 2}{2}\right)\\ &\\ &\text{Esto es una pregresión geométrica con razón}\\ &\\ &r=\frac{\sqrt 2}{2}\\ &\\ &l_n=12\left(\frac {\sqrt 2}{2}\right)^{n-1}\\ &\\ &\text {y los perímetros son esto multiplicado por 4}\\ &\\ &p_n=48\left(\frac {\sqrt 2}{2}\right)^{n-1}\\ &\end{align}$$

Nome dejaba abrir líneas nuevas y no podía escribir, ahora continúo.

Cuando una progresión geométrica tiene razón menor que uno la suma de los infinitos términos converge a un número finito que es

$$\begin{align}&S_{\infty}=\frac{a_1}{1-r}\\ &\\ &\text{En los perímetros } a_1=48\\ &\\ &S_{p_{\infty}}=\frac{48}{1-\frac{\sqrt 2}{2}}=\frac{48}{\frac{2-\sqrt 2}{2}}=\\ &\\ &\frac{96}{2-\sqrt 2}=\frac{96(2+\sqrt 2)}{2^2-(\sqrt 2)^2} = 48(2+\sqrt 2)\approx\\ &\\ &163.882251\; cm\end{align}$$

Las areás de los cuadrados son los lados al cuadrado

$$\begin{align}&a_n = \left(12\left( \frac{\sqrt 2}{2}\right)^{n-1}\right)^{2}=\\ &\\ &144\left(\left(\frac{\sqrt 2}{2}  \right)^2\right)^{n-1} =\\ &\\ &144\left(\frac 24\right)^{n-1}=144 \left(\frac 12\right)^{n-1}\\ &\\ &\text{Es una progresión geométrica de razon 1/2 }\\ &\text{y término } a_1=144\\ &\\ &S_{a_\infty}=\frac{144}{1-\frac 12}= \frac{144}{\frac 12}= 288cm^2\end{align}$$

¡Gracias! 

Ahora lo que debes hacer es valorar la respuesta, eso es lo que nos da puntos y uno de los motivos principales por los que constestamos preguntas, por esos puntos.

¿Sabes qué se puede votar excelente la respuesta? Yo creo lo es, y cuando pienso que lo es y no se puntúa de esa forma ya no contesto más preguntas a la persona que lo hace.

Añade tu respuesta

Haz clic para o

Más respuestas relacionadas