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Página de estudos de matemática e sequências numéricas

Qual sequência numérica aumenta mais rápido ? - 445

"A ameba é o mais simples de todos os animais existentes. Ela só pode ser vista ao microcópio.

Por ter uma membrana finíssima, ela muda de forma quando de movimenta, apresentado saliências e reentrências em seu corpo.

As amebas apresentam uma propriedade bastante interessante quando se reproduzem: elas se multiplicam por divisão.

Após crescer até um certo tamnho, uma ameba se divide ao meio para produzir outras duas. No período de uma dia, aproximadamente, cada uma se divide ao meio, formando quatro amebas do total. No dia seguinte existirão oito, e teoricamente esse processo pode continuar indefinidamente."[1]

Qual sequência numérica aumenta mais rápido ?

Lembro-me que na escola, as vezes, surgia as seguintes perguntas entre os colegas: de que cor que você gosta, de que número você gosta...

Eu, particularmente, optava pelo número 0, e a turma...mas o zeroooo, não vale nada!

Então, eu falava, dos números que vocês escolherem, tantos quantos forem os algarismos, eu coloco a mesma quantidade de zeros e acrescento o algarismo 1 à esquerda.

E a turma, assim não vale...!

O presente estudo demonstra que determinadas sequências numéricas aumentam muito mais rápidas que outras.

Números de Fermat

Na quinta posição, o Número de Fermat 4.294.967.297 possui 10 algarismos.

Números de Fermat
e números binários
       
n decimal binário Mersenne/
Zeros
       
  22n +1    
0 3 11  
1 5 101 1 zero
2 17 10001 3 zeros
3 257 100000001 7 zeros
4 65.537 10000...00001 15 zeros
5 4.294.967.297 100000...000001 31 zeros

Números de Mersenne

Na vigésima posição, o Número de Mersenne 1.048.575 possui 7 algarismos.

Números de Mersenne
e números binários
     
n decimal binário
     
  2n - 1  
1 1 1
2 3 11
3 7 111
4 15 1111
5 31 11111
6 63 111111
7 127 1111111
8 255 11111111
9 511 111111111
10 1.023 1111111111
11 2.047 11111111111
12 4.095 111111111111
13 8.191 1111111111111
14 16.383 11111111111111
15 32.767 111111111111111
16 65.535 1111111111111111
17 131.071 11111111111111111
18 262.143 111111111111111111
19 524.287 1111111111111111111
20 1.048.575 11111111111111111111

Fonte: Guimarães, Angelo Moura. Introdução a Ciência da Compuação / Angelo de Moura Guimarães, Alberto de Castilho Lages, - Rio de Janeiro: LTC, 1992.

Sequência de Fibonacci

Na vigésima posição, o Número de Fibonacci 6.765 possui 4 algarismos.

Posição/ Números de
ordem Fibonacci
   
1 1
2 1
3 2
4 3
5 5
6 8
7 13
8 21
9 34
10 55
11 89
12 144
13 233
14 377
15 610
16 987
17 1597
18 2584
19 4181
20 6.765
   
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Potências de base 2

Na vigésima posição, a potência 524.288 possui 6 algarismos.

ordem / Potências de base 2
posição  
   
1 1
2 2
3 4
4 8
5 16
6 32
7 64
8 128
9 256
10 512
11 1024
12 2048
13 4096
14 8192
15 16384
16 32768
17 65536
18 131072
19 262144
20 524.288
   
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Potência de base 3

Na vigésima posição, a potência 1.162.261.467 possui 10 algarismos.

ordem / Potências de base 3
posição  
   
1 1
2 3
3 9
4 27
5 81
6 243
7 729
8 2187
9 6561
10 19683
11 59049
12 177147
13 531441
14 1594323
15 4782969
16 14348907
17 43046721
18 129140163
19 387420489
20 1.162.261.467
   
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Potência de base 5

Na vigésima posição, a potência 95.367.431.640.625 possui 14 algarismos.

ordem / Potências de base 5
posição  
   
1 1
2 5
3 25
4 125
5 625
6 3125
7 15625
8 78125
9 390625
10 1953125
11 9765625
12 48828125
13 244140625
14 1220703125
15 6103515625
16 30517578125
17 762939453125
18 3814697265625
19 19073486328125
20 95.367.431.640.625
   
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Potência de base 7

Na vigésima posição, a potência 79.792.266.297.612.001 possui 17 algarismos.

ordem / Potências de base 7
posição  
   
1 1
2 7
3 49
4 343
5 2401
6 16807
7 117649
8 823543
9 5764801
10 40353607
11 282475249
12 1977326743
13 13841287201
14 96889010407
15 4747561509943
16 33232930569601
17 232630513987207
18 1628413597910449
19 11398895185373143
20 79.792.266.297.612.001
   
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Potência de base 9

Na vigésima posição, a potência 12.157.665.459.056.928.801 possui 20 algarismos.

ordem / Potências de base 9
posição  
   
1 1
2 9
3 81
4 729
5 6561
6 59049
7 531441
8 4782969
9 43046721
10 387420489
11 3486784401
12 31381059609
13 2541865828329
14 22876792454961
15 205891132094649
16 1853020188851841
17 16677181699666569
18 150094635296999121
19 1350851717672992089
20 12.157.665.459.056.928.801
   
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Potência de base 10

Na vigésima posição, a potência 100.000.000.000.000.000.000 possui 21 algarismos.

ordem / Potências de base 10
posição  
   
1 1
2 10
3 100
4 1000
5 10000
6 100000
7 1000000
8 10000000
9 100000000
10 1000000000
11 10000000000
12 1000000000000
13 10000000000000
14 100000000000000
15 1000000000000000
16 10000000000000000
17 100000000000000000
18 1000000000000000000
19 10000000000000000000
20 100.000.000.000.000.000.000
   
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Números Triangulares Quadrados

Na vigésima posição, o número triangular quadrado 130.889.512.058.808.083.293.251.706.896 possui 30 algarismos.

ordem / triangular quadrado
posição  
   
1 1
2 36
3 1.225
4 41.616
5 1.413.721
6 48.024.900
7 1.631.432.881
8 55.420.693.056
9 1.882.672.131.025
10 63.955.431.761.796
11 2.172.602.007.770.041
12 73.804.512.832.419.600
13 2.507.180.834.294.496.361
14 85.170.343.853.180.456.676
15 2.893.284.510.173.841.030.625
16 98.286.503.002.057.414.584.576
17 3.338.847.817.559.778.254.844.961
18 113.422.539.294.030.403.250.144.100
19 38.530.274.88.179.473.932.250.054.441
20 130.889.512.058.808.083.293.251.706.896
   
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Observação: os números triangulares quadrados nas células laranjas foram extraídos de:

Fonte: Matthew Parker, The first 5000 square triangular numbers (7-Zip compressed file)

Potências de Bases e Expoentes de Ìmpares Consecutivos

Sequência numérica embutida na Tabuada de Multiplicação, também conhecida como Tabuada de Pitágoras e Tabuada Pitagórica e publicada no livro digital: Tabuada de Pythagoras e Sequências Numéricas.

Na décima primeira posição, a potência 2321 possui 29 algarismos.

ordem /   Potências
posição   de Bases e Expoentes
    de Ímpares Consecutivos
     
1 31 3
2 53 125
3 75 1.6807
4 97 4.782.969
5 119 2.357.947.691
6 1311 1.792.160.394.037
7 1513 1.946.195.068.359.375
8 1715 2.862.423.051.509.815.793
9 1917 5.480.386.857.784.802.185.939
10 2119 13.248.496.640.331.026.125.580.781
11 2321 39.471.584.120.695.485.887.249.589.623
12 2523 1,4210854715202003717422485351563e+32
13 2725  
14 2927  
15 3129  
16 3331  
17 3533  
18 3735  
19 3937  
20 4139  
     
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Observação: cálculos efetuados na Calculadora Científica do Sistema Operacional Windows 8.1 em um Computador (Pentium Dual Core - 2,50 GHz - 4 GB RAM).

Autor: Ricardo Silva - junho/2023

Fontes Bibliográficas:

[1] CARVALHO, Maria Cecília Costa e Silva. Padrões Numéricos e sequências. São Paulo, Moderna, 1997

SILVA, Ricardo José da. Descobrindo Números Primos a partir de Números Compostos. São Paulo, edição digital, 2019

SILVA, Ricardo José da. Estudos de Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2013

SILVA, Ricardo José da. Manual do Quadrado Mágico Triplo. São Paulo, edição digital, 2019

SILVA, Ricardo José da. Os Fantásticos Números Primos. São Paulo, edição digital, 2012

SILVA, Ricardo José da. Números Perfeitos e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2020

SILVA, Ricardo José da. Números Primos e o Método Número Atraentes. São Paulo, edição digital, 2022

SILVA, Ricardo José da. Progressões Aritméticas e Geométricas - novas fórmulas de somas de PAs e PGs. São Paulo, edição digital, 2021

SILVA, Ricardo José da. Quadrados Mágicos e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2018

SILVA, Ricardo José da. Números Triangulares e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2013

SILVA, Ricardo José da. Tabuada de Pythagoras e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2020

SILVA, Ricardo José da. Ternos Pitagóricos e Sequências Numéricas. São Paulo, edição digital, 2017

SILVA, Ricardo José da. O Triângulo Retângulo - novas fórmulas algébricas e aritméticas de cálculos. São Paulo, edição digital, 2014

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