Progresii geometrice: formule și exerciții rezolvate pentru BAC

Progresiile geometrice sunt „verișoarele” progresiilor aritmetice: în loc să aduni mereu același număr, înmulțești cu el. Formulele sunt la fel de puține, dar calculele cu puteri cer mai multă atenție. Iată tot ce îți trebuie pentru Subiectul I.

Publicat pe 30 octombrie 2026 · 6 minute de citit

Definiție și rație

Un șir (bₙ)ₙ≥₁ cu primul termen nenul este o progresie geometrică dacă fiecare termen, începând cu al doilea, se obține din precedentul înmulțindu-l cu același număr q, numit rație:

bₙ₊₁ = bₙ · q, pentru orice n ≥ 1
q = bₙ₊₁ / bₙ = b₂ / b₁ (dacă termenii sunt nenuli)

Exemple: 3, 6, 12, 24, … are rația 2; 81, 27, 9, 3, … are rația 1/3; 1, −2, 4, −8, … are rația −2. Când rația este negativă, semnele termenilor alternează — un detaliu care te ajută să verifici rapid un rezultat.

Ca să arăți că un șir dat prin formulă este progresie geometrică, calculezi raportul bₙ₊₁ / bₙ și arăți că este constant. Pentru bₙ = 5 · 2ⁿ: bₙ₊₁ / bₙ = 5·2ⁿ⁺¹ / (5·2ⁿ) = 2, deci șirul este progresie geometrică cu rația 2.

Termenul general

De la b₁ la bₙ înmulțești cu q de n − 1 ori:

bₙ = b₁ · qⁿ⁻¹
bₙ = bₖ · qⁿ⁻ᵏ

A doua formă este utilă când cunoști doi termeni oarecare: raportul b₅ / b₂ = q³. Spre deosebire de cazul aritmetic, unde scazi termenii, aici îi împarți.

Suma primilor n termeni

Sₙ = b₁ · (qⁿ − 1) / (q − 1), pentru q ≠ 1
Sₙ = n · b₁, pentru q = 1

Formula se poate scrie echivalent b₁(1 − qⁿ)/(1 − q), formă comodă când q < 1. Două cazuri particulare apar foarte des:

1 + 2 + 2² + … + 2ⁿ⁻¹ = 2ⁿ − 1
1 + q + q² + … + qⁿ⁻¹ = (qⁿ − 1)/(q − 1)

Atenție la numărul de termeni: suma 1 + 2 + … + 2ⁿ⁻¹ are n termeni (exponenții merg de la 0 la n − 1). La clasa a XI-a, la limite de șiruri, vei vedea și ce se întâmplă cu Sₙ când n crește nelimitat și |q| < 1: suma tinde la b₁/(1 − q).

Condiția pentru trei termeni consecutivi

Numerele nenule a, b, c (în această ordine) sunt termeni consecutivi ai unei progresii geometrice dacă și numai dacă:

b² = a · c

Pentru termeni pozitivi, condiția spune că termenul din mijloc este media geometrică a vecinilor: b = √(ac). Când rezolvi o astfel de cerință cu parametru, obții adesea o ecuație de gradul al II-lea cu două soluții — verifică-le pe amândouă, pentru că de multe ori ambele sunt corecte.

Aritmetică sau geometrică?

Progresie aritmeticăProgresie geometrică
Regulaaₙ₊₁ = aₙ + rbₙ₊₁ = bₙ · q
Termenul generala₁ + (n − 1)rb₁ · qⁿ⁻¹
Suma(a₁ + aₙ)n/2b₁(qⁿ − 1)/(q − 1)
Trei termeni consecutivi2b = a + cb² = ac
Notație simetricăb − r, b, b + rb/q, b, bq

Toate formulele pentru progresiile aritmetice, cu exemple separate, sunt în articolul Progresii aritmetice.

Exerciții rezolvate

Exercițiul 1 — termen și sumă

Progresia geometrică (bₙ) are b₁ = 2 și q = 3. Calculați b₅ și S₅.

Rezolvare: b₅ = b₁·q⁴ = 2·81 = 162. Suma: S₅ = 2·(3⁵ − 1)/(3 − 1) = 2·242/2 = 242. Verificare directă: 2 + 6 + 18 + 54 + 162 = 242.

Exercițiul 2 — din doi termeni dați

Într-o progresie geometrică b₂ = 6 și b₅ = 48. Calculați suma primilor 6 termeni.

Rezolvare: b₅ / b₂ = q³ = 8, deci q = 2 (singura rădăcină cubică reală a lui 8). Atunci b₁ = b₂/q = 3, iar S₆ = 3·(2⁶ − 1)/(2 − 1) = 3·63 = 189.

Exercițiul 3 — trei termeni consecutivi, două soluții

Determinați numărul real x pentru care x − 1, x + 1 și 2x + 5 sunt termeni consecutivi ai unei progresii geometrice.

Rezolvare: condiția este (x + 1)² = (x − 1)(2x + 5). Dezvoltăm: x² + 2x + 1 = 2x² + 3x − 5, adică x² + x − 6 = 0, cu soluțiile x = 2 și x = −3.

Verificare: pentru x = 2 numerele sunt 1, 3, 9 (rația 3); pentru x = −3 sunt −4, −2, −1 (rația 1/2). Ambele valori sunt corecte, termenii fiind nenuli.

Exercițiul 4 — suma unor puteri

Calculați 1 + 2 + 2² + … + 2⁹.

Rezolvare: este suma primilor 10 termeni ai progresiei cu b₁ = 1, q = 2: S₁₀ = (2¹⁰ − 1)/(2 − 1) = 1023.

Exercițiul 5 — rație subunitară

Calculați 1/2 + 1/4 + 1/8 + … + 1/64.

Rezolvare: b₁ = 1/2, q = 1/2, iar 1/64 = (1/2)⁶, deci sunt 6 termeni. S₆ = (1/2)·(1 − (1/2)⁶)/(1 − 1/2) = 1 − 1/64 = 63/64.

Exercițiul 6 — problemă mixtă

Numerele a, b, c sunt în progresie aritmetică și au suma 15. Dacă adunăm 1 la b și 5 la c, numerele a, b + 1, c + 5 sunt în progresie geometrică. Determinați numerele.

Rezolvare: folosim notația simetrică a = 5 − r, b = 5, c = 5 + r (suma 3b = 15 dă b = 5). Condiția geometrică: 6² = (5 − r)(10 + r), adică 36 = 50 − 5r − r², deci r² + 5r − 14 = 0, cu r = 2 sau r = −7.

Pentru r = 2: 3, 5, 7, iar 3, 6, 12 este geometrică. Pentru r = −7: 12, 5, −2, iar 12, 6, 3 este geometrică. Problema are două soluții.

Greșeli frecvente

Exponentul n în loc de n − 1. b₅ = b₁·q⁴, nu b₁·q⁵. Aceeași regulă ca la progresiile aritmetice: de la primul la al cincilea termen sunt patru pași.

Rădăcini pierdute la puteri pare. Dacă obții q² = 9, rația poate fi 3 sau −3. Ambele variante trebuie analizate, cu excepția cazului în care enunțul spune că termenii sunt pozitivi. La q³ = 8, în schimb, există o singură soluție reală.

Formula sumei aplicată pentru q = 1. Numitorul q − 1 devine zero; în acest caz suma este simplu n·b₁.

Calcule cu puteri. 2·3⁴ = 162, nu 6⁴. Ridicarea la putere se face înaintea înmulțirii. Dacă vrei să-ți reîmprospătezi regulile de calcul cu puteri, ele apar și la ecuațiile exponențiale.

Sfat: după ce afli b₁ și q, scrie primii trei-patru termeni. Durează câteva secunde și confirmă că ai interpretat corect enunțul. Exercițiile de acest tip apar la Subiectul I, iar o recapitulare a tuturor formulelor de clasa a IX-a găsești în fișa de formule M1.

Întrebări frecvente

Care este formula termenului general al unei progresii geometrice?

Termenul general este bₙ = b₁ · qⁿ⁻¹, unde b₁ este primul termen și q este rația.

Cum calculez suma primilor n termeni ai unei progresii geometrice?

Pentru q ≠ 1, Sₙ = b₁ · (qⁿ − 1)/(q − 1). Dacă q = 1, toți termenii sunt egali, iar Sₙ = n · b₁.

Care este condiția ca trei numere să fie în progresie geometrică?

Numerele nenule a, b, c sunt termeni consecutivi ai unei progresii geometrice dacă și numai dacă b² = a · c.