Considere a função real f definida por f(x) = 2^{-x}. O valor da expressão S = f(0) + f(1) + f(2) + \cdots + f(100) é
Questão 33 — UFRGS 2018
Tente a questão primeiro. Use a resolução para conferir o raciocínio, não para substituir sua tentativa.
Os termos são 1, \frac12, \frac14, \ldots: uma progressão geométrica de razão \frac12. Conte os termos: de 0 a 100 são 101.
Resolução
- A soma de n termos de uma PG é a₁ · (1 − qⁿ) ÷ (1 − q).
- De 0 a 100 há 101 números.
- A soma infinita 1 + 1/2 + 1/4 + ⋯ vale 2, e a soma finita fica um pouco abaixo.
INTERPRETAR
O que a questão quer de verdade: a soma de 101 termos da PG 1, \frac12, \frac14, \ldots.
ESTRUTURAR
a_1 = 1, q = \frac12, n = 101.
ESCOLHER ESTRATÉGIA
Aplicar a fórmula da soma da PG e simplificar.
A armadilha: na simplificação, 2\left(1 - 2^{-101}\right) é 2 - 2^{-100}. Quem esquece de multiplicar o segundo termo por 2 marca 2 - 2^{-101}, alternativa A.
CALCULAR
S = \frac{1 - \left(\frac12\right)^{101}}{1 - \frac12} = 2\left(1 - 2^{-101}\right) = 2 - 2^{-100}CONFERIR
Com poucos termos: f(0) + f(1) + f(2) = 1 + \frac12 + \frac14 = \frac74 = 2 - 2^{-2} ✓. O expoente é sempre o último x.
Por que as outras tentam: A esquece de distribuir o 2; C e D somam em vez de subtrair, mas a soma nunca passa de 2.
S = 2 - 2^{-100}.