¿Suma de n términos de la serie 12 + 16 + 24 + 40 + … será? (a) 2 (2n-1) + 8n (b) 2 (2n-1) + 6n (c) 3 (2n-1) + 8n (d) 4 (2n-1) + 8n

[matemáticas] 12 \ 16 \ 24 \ 40… .. [/ matemáticas]

[matemáticas] 4 \ 8 \ 12 …… [/ matemáticas]

[matemáticas] 4 \ 4… .. [/ matemáticas]

Tomando diferencias sucesivas, vemos que las diferencias están de acuerdo en la segunda fila de diferencia. Por lo tanto, podemos asumir que nuestra forma general del término [math] n ^ {th} [/ math] es

[matemáticas] s_n = an ^ 2 + bn + c [/ matemáticas]

Esta es una ecuación que tiene tres incógnitas, para resolverla necesitamos ecuaciones [matemáticas] 3 [/ matemáticas]. Podemos hacer ecuaciones [matemáticas] 3 [/ matemáticas] poniendo [matemáticas] n = 1,2,3 [/ matemáticas]

[matemáticas] s_1: a + b + c = 12 ……………. [i] [/ matemáticas]

[matemáticas] s_2: 4a + 2b + c = 16 …………. [ii] [/ matemáticas]

[matemáticas] s_3: 9a + 3b + c = 24 …………. [iii] [/ matemáticas]

Realizando las siguientes operaciones:

[matemáticas] [ii] – [i]: 3a + b = 4 [/ matemáticas]

[matemáticas] [iii] – [ii]: 5a + b = 8 [/ matemáticas]

Resolviendo las nuevas ecuaciones simultáneamente …

[matemáticas] (5a + b) – (3a + b) = 8-4 [/ matemáticas]

[matemática] \ Rightarrow 2a = 4 [/ matemática]

[matemática] \ Rightarrow a = 2 [/ matemática]

Sustituyendo el valor de a en [matemáticas] [ii] – [i] [/ matemáticas] (no importa que no etiquete las nuevas ecuaciones para hacer que las cosas parezcan más extrañas de lo que son is)

[matemáticas] 3 (2) + b = 4 [/ matemáticas]

[math] \ Rightarrow b = 4-6 = -2 [/ math]

Lo sabemos

[matemáticas] a + b + c = 12 [/ matemáticas]

[matemáticas] c = 12-ab = 12-2 – (- 2) = 12-2 + 2 = 12 [/ matemáticas]

Entonces el término [math] n ^ {th} [/ math] viene dado por

[matemáticas] s_n = 2n ^ 2-2n + 12 [/ matemáticas]

Por lo tanto

[matemáticas] \ displaystyle \ sum_ {k = 1} ^ {n} s_k [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ displaystyle \ sum_ {k = 1} ^ {n} 2k ^ 2-2k + 12 [/ matemáticas]

[matemáticas] = 2 \ veces \ dfrac {n (n + 1) (2n + 1)} {6} -2 \ veces \ dfrac {n (n + 1)} {2} + 12n [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {n (n + 1) (2n + 1)} {3} -n (n + 1) + 12n [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {1} {3} \ izquierda [n (n + 1) (2n + 1) -3n (n + 1) + 36n \ derecha] [/ matemáticas]

[matemática] = \ dfrac {1} {3} \ izquierda [n (n + 1) [(2n + 1) -3] + 36n \ derecha] [/ matemática]

[matemáticas] = \ dfrac {1} {3} \ izquierda [2n (n + 1) (n-1) + 36n \ derecha] [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {1} {3} \ izquierda [2n [(n + 1) (n-1) +18] \ derecha] [/ matemáticas]

[math] = \ dfrac {2} {3} \ big [n (n ^ 2 + 17) \ big] [/ math]

Todas las opciones están mal.
El enésimo término de la serie se puede representar como
Tn = 8 + 2 ^ (n + 1) donde n = 1,2,3,…

La suma de los primeros términos ‘n’ de esta serie viene dada por
Sn = 8 * n + 2 ^ (n + 2) -4 donde n = 1,2,3,…