Canada Soma Telescopica

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    Questão da Olimṕıada Canadense de Matemática Solução

    Introdução

    Objetivo desta apresentação é desenvolver a solução de uma

    questão da Olimṕıada Canadense de Matemática, envolvendoSoma Telescópica.

    Prof. Fabiano Ferreira   Canadian Mathematical Olympiad

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    Questão da Olimṕıada Canadense de Matemática Solução

    Olimṕıada Canadense de Matemática

    Enunciado

    (Olimṕıada Canadense de Matemática)

    Simplifique:

    P  =  1

    2√ 

    1 +√ 

    2+

      1

    3√ 

    2 + 2√ 

    3+ · · · +

      1

    100√ 

    99 + 99√ 

    100.

    Prof. Fabiano Ferreira   Canadian Mathematical Olympiad

    Q ˜ d Oli ´ d C d d M ´ i S l ˜

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    Questão da Olimṕıada Canadense de Matemática Solução

    Olimṕıada Canadense de Matemática

    Solução

    Desenvolvamos a proposição mediante um tratamentogenérico.

    Prof. Fabiano Ferreira   Canadian Mathematical Olympiad

    Q t˜ d Oli ´ d C d d M t ´ti S l ˜

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    Questão da Olimṕıada Canadense de Matemática Solução

    Olimṕıada Canadense de Matemática

    Solução

    Desenvolvamos a proposição mediante um tratamentogenérico.

    Seja P  =  1

    2

    √ 

    1 +

    √ 

    2

    +  1

    3

    √ 

    2 + 2

    √ 

    3

    + · · ·+  1

    100

    √ 

    99 + 99

    √ 

    100

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    Questão da Olimṕıada Canadense de Matemática Solucão

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    Questao da Olimpıada Canadense de Matematica Soluçao

    Olimṕıada Canadense de Matemática

    Solução

    Desenvolvamos a proposição mediante um tratamentogenérico.

    Seja P  =  1

    2

    √ 

    1 +

    √ 

    2

    +  1

    3

    √ 

    2 + 2

    √ 

    3

    + · · ·+  1

    100

    √ 

    99 + 99

    √ 

    100Representando a soma de modo genérico teremos:

    99

    k =11

    (k 

     + 1)

    √ k 

     + k √ 

    k  + 1

    =

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    Questao da Olimpıada Canadense de Matematica Soluçao

    Olimṕıada Canadense de Matemática

    Solução

    Desenvolvamos a proposição mediante um tratamentogenérico.

    Seja P  =  1

    2√ 

    1 +√ 

    2+

      1

    3√ 

    2 + 2√ 

    3+ · · ·+

      1

    100√ 

    99 + 99√ 

    100

    Representando a soma de modo genérico teremos:

    99

    k =11

    (k 

     + 1)

    √ k 

     + k √ 

    k  + 1

    =

    =99

    k =1

    1√ 

    k  + 1√ 

    k  + 1√ 

    k  +√ 

    k √ 

    k √ 

    k  + 1=

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    Solução

    =99

    k =1

    1

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )=

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    Solução

    =99

    k =1

    1

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )=

    =

    99k =1

    1(√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )(√ k  + 1 −√ k )(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )=

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    Solução

    =99

    k =1

    1

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )=

    =

    99k =1

    1(√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )(√ k  + 1 −√ k )(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )=

    =99

    k =1(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(k  + 1−

    k )=

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    p ¸

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    Solução

    =99

    k =1

    1

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )=

    =

    99k =1

    1(√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )(√ k  + 1 −√ k )(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )=

    =99

    k =1(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(k  + 1−

    k )=

    =

    99k =1

    (√ 

    k  + 1 −√ 

    k )

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)=

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    Solução

    =99

    k =1

    1

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )=

    =

    99k =1

    1(√ 

    k √ 

    k  + 1)(√ 

    k  + 1 +√ 

    k )(√ k  + 1 −√ k )(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )=

    =99

    k =1(√ 

    k  + 1 −√ 

    k )

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)(k  + 1−

    k )=

    =

    99k =1

    (√ 

    k  + 1 −√ 

    k )

    (√ 

    k √ 

    k  + 1)=

    99k =1

      √ k  + 1

    √ k √ 

    k  + 1−

    √ k 

    √ k √ 

    k  + 1)

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    Solução

    Portanto,

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99

    k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99

    k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =  −

    99

    k =1

      1√ 

    k  + 1−

    1√ 

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99

    k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =  −

    99

    k =1

      1√ 

    k  + 1−

    1√ 

    Aplicando o conceito de Soma Telescópica:

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =  −

    99k =1

      1√ 

    k  + 1−

    1√ 

    Aplicando o conceito de Soma Telescópica: O operador ∆aplicado a  f   (k ) nos fornece

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =  −

    99k =1

      1√ 

    k  + 1−

    1√ 

    Aplicando o conceito de Soma Telescópica: O operador ∆aplicado a  f   (k ) nos fornece

    ∆f   (k ) = f   (k  + 1) − f   (k )

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =  −

    99k =1

      1√ 

    k  + 1−

    1√ 

    Aplicando o conceito de Soma Telescópica: O operador ∆aplicado a  f   (k ) nos fornece

    ∆f   (k ) = f   (k  + 1) − f   (k )

    Vale que

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    Solução

    Portanto,

    P  =

    99k =1

      1√ 

    k −

    1√ 

    k  + 1

    =  −

    99k =1

      1√ 

    k  + 1−

    1√ 

    Aplicando o conceito de Soma Telescópica: O operador ∆aplicado a  f   (k ) nos fornece

    ∆f   (k ) = f   (k  + 1) − f   (k )

    Vale queb 

    k =a

    ∆f   (k ) = f   (b  + 1) − f   (a)

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    Olimṕıada Canadense de Matemática

    Solução

    Assim, teremos:

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    O

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    Solução

    Assim, teremos: Com  f   (k ) =   1√ k 

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    Oli ´ d C d d M ´ i

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    Solução

    Assim, teremos: Com  f   (k ) =   1√ k 

    P  =−

    99

    k =1

    ∆f   (k ) = −

    (f   (100)−

    f   (1)) =

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    Oli ´ d C d d M t ´ti

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    Solução

    Assim, teremos: Com  f   (k ) =   1√ k 

    P  =−

    99

    k =1

    ∆f   (k ) = −

    (f   (100)−

    f   (1)) = f   (1)−

    f   (100)

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    Oli ´ d C d d M t ´ti

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    Solução

    Assim, teremos: Com  f   (k ) =   1√ k 

    P  =−

    99

    k =1

    ∆f   (k ) = −

    (f   (100)−

    f   (1)) = f   (1)−

    f   (100)

    P  =−

    99

    k =1∆f   (k )

         1

    √ k  + 1 −

    1

    √ k  =

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    Olimpıada Canadense de Matematica

    Solução

    Assim, teremos: Com  f   (k ) =   1√ k 

    P  =−

    99

    k =1

    ∆f   (k ) = −

    (f   (100)−

    f   (1)) = f   (1)−

    f   (100)

    P  =−

    99

    k =1∆f   (k )

         1

    √ k  + 1 −

    1

    √ k  ==

      1√ 

    1−

    1√ 

    100

    = 1 −

    1

    10 =

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    Solução

    Assim, teremos: Com  f   (k ) =   1√ k 

    P  =−

    99

    k =1

    ∆f   (k ) = −

    (f   (100)−

    f   (1)) = f   (1)−

    f   (100)

    P  =−

    99

    k =1∆f   (k )

         1

    √ k  + 1 −

    1

    √ k  ==

      1√ 

    1−

    1√ 

    100

    = 1 −

    1

    10 =

      9

    10

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    Resposta

    Simplificando

    P  =

      1

    2√ 

    1 +√ 

    2 +

      1

    3√ 

    2 + 2√ 

    3 +· · · +

      1

    100√ 

    99 + 99√ 

    100.

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    Resposta

    Simplificando

    P  =

      1

    2√ 

    1 +√ 

    2 +

      1

    3√ 

    2 + 2√ 

    3 +· · · +

      1

    100√ 

    99 + 99√ 

    100.

    Teremos:

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    Resposta

    Simplificando

    P  =

      1

    2√ 

    1 +√ 

    2 +

      1

    3√ 

    2 + 2√ 

    3 +· · · +

      1

    100√ 

    99 + 99√ 

    100.

    Teremos:

    P  =   910

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