Matemática Progressoes Ensino Médio

PG — soma dos termos (finita)

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$$S_n = \dfrac{a_1(1 - q^n)}{1 - q}$$

⚡ Calculadora desta Fórmula

Preencha os valores conhecidos da questão. Ao preencher todas as variáveis menos uma, a calculadora resolve a incógnita restante automaticamente com o passo a passo.

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🎯 O que é e para que serve?

Essa fórmula serve para calcular rapidamente a soma dos n primeiros termos de uma progressão geométrica (PG) finita, sem precisar somar termo por termo. É muito útil quando a PG tem muitos termos, como calcular a soma de 20 ou 30 valores que crescem ou diminuem numa razão constante. Ela é usada, por exemplo, em problemas de juros compostos, crescimento populacional e outras situações onde cada termo é o anterior multiplicado por uma razão fixa. Caso especial: quando q = 1, a fórmula tem denominador zero e não se aplica — nesse caso, use diretamente S_n = n · a_1 (soma de n termos todos iguais a a_1).

📐 Variáveis e Unidades de Medida

Confira o que significa cada símbolo da fórmula e como identificá-los nos enunciados:

Símbolo Nome Unidade Significado Como Identificar
S_n soma dos n primeiros termos adimensional / conforme problema É o resultado final: o valor total obtido ao somar todos os termos da progressão geométrica, do primeiro até o n-ésimo. É o que o problema pede quando fala em 'soma dos termos', 'soma total da sequência' ou 'quanto vale a soma dos n primeiros termos'.
a_1 primeiro termo da PG adimensional / conforme problema É o valor inicial da progressão geométrica, a partir do qual todos os outros termos são gerados multiplicando pela razão. Geralmente é o primeiro número dado na sequência, ou é chamado explicitamente de 'primeiro termo' no enunciado.
q razão da progressão geométrica adimensional / conforme problema É o número fixo pelo qual cada termo é multiplicado para gerar o próximo termo da sequência. Não pode ser igual a 1 nessa fórmula (nesse caso a soma seria simplesmente n·a_1). É encontrada dividindo um termo qualquer pelo termo anterior (a_(n+1)/a_n), ou é dada diretamente como 'razão' no enunciado.
n número de termos somados adimensional / conforme problema É a quantidade de termos da progressão que estão sendo somados, do primeiro até o n-ésimo termo. Aparece no enunciado como 'os n primeiros termos', 'soma dos 10 primeiros termos' (nesse caso n=10), etc.

📝 Passo a Passo de Como Resolver

1. Identifique o primeiro termo da PG (a_1) e a razão (q), verificando que q ≠ 1. 2. Identifique quantos termos você quer somar (n). 3. Substitua os valores de a_1, q e n na fórmula S_n = a_1(1 - q^n)/(1 - q). 4. Calcule q^n primeiro, depois resolva o numerador e o denominador separadamente. 5. Divida o numerador pelo denominador para obter a soma total S_n.

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🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)

Dependendo da questão, você precisará encontrar outra variável além da principal:

Isolando n
$$n = \dfrac{\ln\left(1 - \dfrac{S_n(1-q)}{a_1}\right)}{\ln(q)} \quad (q > 0,\ q \neq 1;\ \text{o resultado deve ser um inteiro positivo})$$
Isolando q
$$\text{Não há forma fechada simples para isolar } q\text{: ele aparece como } q^n\text{, então precisa ser obtido numericamente ou por tentativa.}$$
Isolando S_n
$$S_n = \dfrac{a_1(1 - q^n)}{1 - q}$$
Isolando a_1
$$a_1 = \dfrac{S_n (1 - q)}{1 - q^n} \quad (1 - q^n \neq 0;\ \text{atenção: } q \neq 1 \text{ sozinho não basta, ex.: } q=-1 \text{ com } n \text{ par também zera } 1-q^n)$$

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