SUCESIONES, PROGRESIONES E INTERÉS COMPUESTO
1. ¿Qué es una sucesión?
Una sucesión es una lista ordenada de números {a1,a2,a3,…}\{a₁, a₂, a₃, …\}{a1,a2,a3,…} donde cada término ocupa una posición fija nnn.
- Importancia: describe fenómenos discretos (poblaciones año a año, cuotas mensuales, etc.).
- Maneras de definirla:
- Explícita – fórmula directa ana_nan.
- Recursiva – cada término se calcula a partir del anterior.
2. Progresión aritmética (P.A.)
Contexto – Cuando una magnitud crece o decrece en “saltos” constantes (ahorro fijo cada mes, conteo escalonado).
2.1 Definición
Término general: an = a1 + (n−1)da_n \;=\; a_1 \;+\; (n-1)dan=a1+(n−1)d
d = diferencia común.
2.2 Suma de los n primeros términos Sn = n2 (a1+an)S_n \;=\; \frac{n}{2}\,\bigl(a_1 + a_n\bigr)Sn=2n(a1+an)
| Dato que sabes | Paso para hallar d |
|---|---|
| Dos términos cualesquiera | d = (a_k – a_m)/(k – m) |
Ejemplo – Ahorro de 50 € el 1.er mes aumentando 10 € cada mes:
a₆ = 50 + 5·10 = 100 € ; S₆ = 6/2 × (50+100) = 450 €.
3. Progresión geométrica (P.G.)
Contexto – Modela procesos que se multiplican por un factor fijo (bacterias que se duplican, capital que gana un % constante).
3.1 Definición an = a1 r n−1a_n \;=\; a_1\,r^{\,n-1}an=a1rn−1
r = razón (factor multiplicativo).
3.2 Suma de los n primeros términos (r ≠ 1) Sn = a1 1−r n1−rS_n \;=\; a_1\,\frac{1-r^{\,n}}{1-r}Sn=a11−r1−rn
Ejemplo – Brote bacteriano que duplica población cada hora (a₁ = 500):
a₄ = 500 × 2^3 = 4 000 ; S₄ = 500(1–2^4)/(1–2) = 7 500.
4. Sucesiones especiales
4.1 Fibonacci F1=1,F2=1,Fn=Fn−1+Fn−2F₁=1, F₂=1, F_{n}=F_{n-1}+F_{n-2}F1=1,F2=1,Fn=Fn−1+Fn−2. Modelo de crecimiento “con memoria” (biología, informática).
4.2 Sucesión factorial n! = n × (n−1) × … × 1. Aparece en conteo de permutaciones.
(Estos casos no son P.A. ni P.G., pero muestran cómo las reglas recursivas generan patrones poderosos.)
5. Límite y convergencia básica
Contexto – Para saber si una sucesión “se estabiliza” al crecer n.
| Sucesión | Comportamiento |
|---|---|
| a_n = 1/n | Limite = 0 (converge) |
| a_n = (1 + 1/n)^n | Tiende a e ≈ 2.718 |
| a_n = (–1)^n | No converge (oscila) |
Criterio rápido: si |r|<1 en P.G., entonces a_n→0 y S∞ = a₁/(1–r).
6. Interés compuesto
Por qué – El dinero gana intereses sobre capital + intereses previos, formando una P.G.
6.1 Capitalización m veces al año Ct = C0 (1+rm)m tC_t \;=\; C_0 \,\Bigl(1 + \tfrac{r}{m}\Bigr)^{m\,t}Ct=C0(1+mr)mt
| Símbolo | Significado |
|---|---|
| C₀ | capital inicial |
| r | tipo anual (decimal) |
| m | nº de capitalizaciones por año |
| t | años |
6.2 Interés compuesto continuo
Cuando m→∞: Ct=C0 ertC_t = C_0\,e^{r t}Ct=C0ert.
6.3 Doble uso de logaritmos
Para hallar el tiempo t necesario: t=ln(Ct/C0)ln(1+r/m)ot=ln(Ct/C0)r (si es continuo)t = \frac{\ln(C_t/C_0)}{\ln(1 + r/m)} \quad \text{o} \quad t = \frac{\ln(C_t/C_0)}{r}\;(\text{si es continuo})t=ln(1+r/m)ln(Ct/C0)ot=rln(Ct/C0)(si es continuo)
7. Comparación progresión vs. interés
| Situación | Fórmula | Crecimiento |
|---|---|---|
| Ahorro fijo mensual | P.A. con d = cantidad fija | lineal |
| Depósito bancario al 5 % anual | P.G. con r = 1.05 | exponencial |
| Hipoteca cuota constante + amortización | mezcla P.A./P.G. | — |
(Contexto ayuda a elegir el modelo adecuado en problemas reales.)
8. Errores frecuentes
| Error | Explicación | Cómo evitarlo |
|---|---|---|
| Usar P.A. cuando el aumento es % | Confundir sumas con factores | Lee “por ciento” = multiplica |
| R mal expresado (5 % = 5) | r debe ser decimal | 5 % → 0.05 |
| Olvidar –r en denominador de S_n | Signo cambia todo | Copia fórmula completa antes de números |
