10) (UFRGS) Em uma escola, as turmas de ensino médio totalizam 231 estudantes. Para uma atividade festiva escola, todos esses estudantes foram dispostos em filas, obedecendo à seguinte disposição: 1 estudante na primeira fila, 2 estudantes na segunda fila, 3 estudantes na terceira fila, e assim sucessivamente. O número de filas que fora formadas com todos os estudantes é:
a) 19
b) 21
c) 22
d) 23
e) 25
Soluções para a tarefa
Resposta:
b) 21
Explicação passo-a-passo:
1 +2 +3 +4 +... = 231
Podemos representar isso em uma P.A., já que sempre vai aumentando de 1 em 1, onde a soma dos seus termos é 231.
Fórmula geral da P.A.: Imagem 1
Fórmula da soma dos termos da P.A.: Imagem 2
Razão da P.A.: Imagem 3
A_n = Termo n
A_1 = Primeiro termo
n = Termo
r = Razão
S_n = Soma de n termos
Sabemos que:
A_n = ?
A_1 = 1
n = ?
r = 2-1 = 1
S_n = 231
Agora vamos por isso na fórmula: Imagem 4
Agora só resolver a equação do segundo grau:
a = 1, b = 1, c = -462
x = -b ±√Δ /2.a
Δ = b² -4.a.c
x = -1 ±√(1²-4.1.(-462) /2.1
x = -1 ±√1849 /2
x = -1 ±43 /2
x' = -1 -43 /2 = -44 /2 = -22
x'' = -1 +43 /2 = 42 /2 = 21
Podemos descartar a primeira raiz, já que não faz sentido num número de filas negativo. Logo, a soma de 21 filas, com 1 pessoa na primeira, 2 na segunda, e assim vai, resulta em 231 pessoas.
Dúvidas só perguntar!
Resposta:
Vamos resolver por progressão aritmética.
Sn = 231
a₁ = 1
r = 1
n = ???
Teremos de achar o número de termos para obter a resposta.
an = a₁ + (n-1).r
an = 1 + (n-1).1
an = 1 + n -1
an = n
Sn = (a₁ + an). n/2
231 = (1 + n). n/2
231.2 = (1 + n). n
462 = n².n
n² + n - 462 = 0
Δ = 1² -4.1.(-462) = 1 + 1848
Δ = 1849
n = - 1 ± √1849 = -1 ± 43
2.1 2
n' = (-1 + 43)/2 = 42/2
n' = 21
n'' = (-1-43)/2 = -44/2
n'' = -22
O resultado não poderá ser negativo, portanto:
n = 21
Resp. 21 filas.