Una successió és una col·lecció ordenada i infinita de nombres reals. Se solen utilitzar lletres minúscules per denotar la successions.
Són successions: $$$a: \ 1,\sqrt{2},-\dfrac{1}{3},0.27,\sqrt{7},\ldots$$$ $$$b: \ 1,3,9,27,81,\ldots$$$ $$$c: \ \dfrac{1}{\sqrt{2}},\dfrac{2}{\sqrt{2}},\dfrac{3}{\sqrt{2}},\dfrac{4}{\sqrt{2}},\dfrac{5}{\sqrt{2}},\ldots$$$ $$$d: \ \dfrac{2}{3}, -\dfrac{3}{4}, \dfrac{4}{5},-\dfrac{5}{6},\dfrac{6}{7},\ldots$$$
Donar una llista de números en ordre és determinar quin és el primer, el segon, el tercer, ... o en termes matemàtics, és associar a cada nombre natural un únic nombre real, és a dir, una successió és una aplicació del conjunt de nombres naturals al conjunt de nombres reals: $$a: \mathbb{N}\rightarrow\mathbb{R}$$.
La successions anteriors s'escriuen:
$$a: \mathbb{N}\rightarrow\mathbb{R}$$
$$1 \rightarrow 1$$
$$2 \rightarrow \sqrt{2}$$
$$3 \rightarrow -\dfrac{1}{3}$$
$$4 \rightarrow 0.27$$
$$5 \rightarrow \sqrt{7}$$
$$\ldots$$
$$b: \mathbb{N}\rightarrow\mathbb{R}$$
$$1 \rightarrow 1$$
$$2 \rightarrow 3$$
$$3 \rightarrow 9$$
$$4 \rightarrow 27$$
$$5 \rightarrow 81$$
$$\ldots$$
Els números que formen la successió els anomenem termes, i solem referir-nos a ells utilitzant la lletra que denota la successió amb un subíndex que ens indica quina posició ocupa aquest terme en la successió:
$$a: \mathbb{N}\rightarrow\mathbb{R}$$
$$1 \rightarrow a_1$$
$$2 \rightarrow a_2$$
$$3 \rightarrow a_3$$
$$\ldots$$
$$n \rightarrow a_n$$
$$\ldots$$
El símbol $$a_1$$ representa el primer terme de la successió $$a$$, $$a_2$$ és el segon, $$a_3$$ el tercer, i així successivament; el símbol $$a_n$$ representa el terme que ocupa la posició $$n$$, és a dir, l'$$n$$-èsim terme de la successió.
Utilitzant els exemples anteriors, tenim que
$$a_3$$ és el tercer terme de la successió $$a$$, és a dir, $$a_3=-\dfrac{1}{3}.$$
$$b_5$$ és el cinquè terme de la successió $$b$$, és a dir, $$b_5=243.$$
$$c_1$$ és el primer terme de la successió $$c$$, és a dir, $$c_1=\dfrac{1}{\sqrt{2}}.$$
$$d_4$$ és el quart terme de la successió $$d$$, és a dir, $$d_4=-\dfrac{5}{6}.$$
Terme general d'una successió
Si els termes d'una successió segueixen una determinada llei en la seva formació, és a dir, si és possible donar una fórmula que relacioni el valor del terme $$n$$-èsim amb un nombre natural , anomenarem a aquesta fórmula terme general de la successió.
També podem interpretar el terme general com una funció real, i aleshores interpretar la successió com els valors que pren la funció en els nombres naturals.
En la successió $$a$$, els termes no segueixen cap pauta o regla en la seva formació, de manera que no es pot donar un terme general.
En la successió $$c$$ veiem que tots els termes estan dividits per $$\sqrt{2}$$, i el numerador coincideix sempre amb la posició que ocupa, és a dir, el primer terme de la successió té un $$1$$ en el numerador, el segon té un $$2$$, el tercer té un $$3$$, i així successivament, de manera que l'$$n$$-èsim terme tindrà per numerador $$n$$, així doncs, el terme general d'aquesta successió serà: $$$c_n=\dfrac{n}{\sqrt{2}}.$$$ Com hem comentat, la successió $$c$$ correspon a prendre els valors en els nombres naturals de la funció $$f(x)= \dfrac{x}{\sqrt{2}}$$.
Per remarcar que la successió és una aplicació del conjunt de nombres naturals, és a dir que $$n\in\mathbb{N}$$, algunes vegades s'escriu $$(a_n)_{n\in\mathbb{N}}$$ quan es refereix al terme general de la successió.
Successions definides per recurrència
Hi ha ocasions en què calcular el terme $$n$$-èsim és més fàcil a partir del terme, o termes, anteriors que de la posició que ocupa. En aquest cas, encara que no estem donant el terme general de la successió, s'accepta com a definició d'aquesta, i es diu que la successió està definida recursivament. En aquestes ocasions, a més de donar la fórmula que defineix la successió, cal donar el primer, o primers, termes.
En la successió $$b$$ dels exemples anteriors, s'observa que cada terme és el resultat de multiplicar l'anterior per $$3$$: $$$a_1=3$$$ $$$a_2=3\cdot a_1=3\cdot3=9$$$ $$$a_3=3\cdot a_2=3\cdot9=27$$$ $$$\ldots$$$
de tal manera que podríem definir la successió com: $$$a_1=3$$$ $$$a_n=3\cdot a_{n-1}$$$
Vegem un altre exemple on comprovem que per definir la successió no sempre és necessari només el terme anterior.
Definim la successió de la següent manera; $$$a_1=0; \ \ a_2=1$$$ $$$a_n=a_{n-1}+a_{n-2}$$$
Aquesta successió s'anomena successió de Fibonacci . Aquesta successió té nombroses propietats matemàtiques però va ser, curiosament, presentada a través d'un estudi sobre la taxa de reproducció dels conills.