Bài tập Dãy số, cấp số cộng & cấp số nhân 11
1) PHƯƠNG PHÁP QUY NẠP TOÁN HỌC:
Bước 1: Chứng minh A(n) là một mệnh đề đúng khi n = 1.
Bước 2: Với k là số nguyên dương tùy ý, xuất phát từ giả thiết A(n) là mệnh đề đúng khi n = k, chứng
minh A(n) cũng là mệnh đề đúng khi n= k+ 1.
, 3, , m} với mN* được gọi là một dãy số hữu hạn. Dạng khai triển của dãy hữu hạn là 1 2 3, , ,..., mu u u u với 1u là số hạn đầu mu là số hạn cuối. 3) CÁCH CHO MỘT DÃY SỐ: Dãy số cho bằng công thức của số hạng tổng quát: Dãy nu với số hạng tổng quát 2 1n n nu được viết dưới dạng khai triển là 2 3 41, , , ,..., ,... 3 7 15 2 1n n Dãy số cho bằng phương pháp mô tả: Dãy nu với nu là số hạng gần đúng thiếu của số với sai số tuyệt đối 1 10n thì 1 2 33,1; 3,14; 3,141;....u u u Dãy số cho bằng phương pháp truy hồi: Cho một hay vài số hạng đầu sau đó cho tiếp hệ thức truy hồi. Hệ thức truy hồi là hệ thức biểu thị số hạng thứ n qua một hay vài số hạng đứng trước nó. Ví dụ dãy Phi-bô-na-xi cho bởi 1 2 1 2 1 ( 3) n n n u u n u u u nghĩa là số hạng thứ ba trở đi mỗi số hạng bằng tổng của hai số hạng đứng trước nó. 4) BIỂU DIỄN HÌNH HỌC CỦA DÃY SỐ: Có thể biểu diễn dãy số 1 2 3, , ,..., ,...nu u u u trên trục số hoặc cặp số (n, nu ) trên mặt phẳng tọa độ. 5) DÃY SỐ TĂNG, GIẢM & BỊ CHẶN: Dãy số nu được gọi là dãy số tăng nếu ta có 1n nu u nN*. Dãy số nu được gọi là dãy số giảm nếu ta có 1n nu u nN*. 1Vd Dãy số nu với 2 1nu n là dãy số tăng. Thật vậy, nN*, xét hiệu 1 2( 1) 1 (2 1) 2 0n nu u n n nên có 1n nu u . Vậy nu với 2 1nu n là dãy số tăng. 2Vd Dãy số nu với 3n n nu là dãy số giảm. Thật vậy, nN*, xét hiệu 1 1 1 1 1 2 0, * 3 3 3n n n n n n n nu u n N nên có 1n nu u . Vậy nu với 3n n nu là dãy số giảm. Dãy số nu được gọi là bị chặn trên nếu tồn tại một số M sao cho nu M , nN*. Dãy số nu được gọi là bị chặn dưới nếu tồn tại một số m sao cho nu m , nN*. Dãy số nu được gọi là bị chặn nếu nó vừa bị chặn trên vừa bị chặn dưới, tức là tồn tại một số M và m sao cho nm u M , nN*. 3Vd Dãy số nu với 2 1n nu n là dãy số bị chặn. Thật vậy, nN*, theo Côsi, ta có 2 2 1 1 12 2 1 2 n nn n n n và 20 1 n n . Vậy với 2 10 1 2 n n nên nu là dãy số bị chặn. `Ìi`ÊÜÌ ÊÌ iÊ`iÊÛiÀÃÊvÊ vÝÊ*ÀÊ*Ê `ÌÀÊ /ÊÀ iÛiÊÌ ÃÊÌVi]ÊÛÃÌ\Ê ÜÜÜ°Vi°VÉÕV° Ì THPT Yên Lạc 2 D ÃY SỐ . CẤ P SỐ CỘ NG & CẤ P SỐ NH ÂN 1 1. . Trang 6 B ÀI TẬP. 1) Viết năm số hạng đầu của các dãy số nu cho bởi số hạng tổng quát nu : a) 2 1n n nu ; b) 2 1 2 1 n n nu ; c) 11 n nu n ; d) 2 1 n nu n ; e) 22 3 n nu n ; f) 2 2sin cos 4 3n n nu ; g) ( 1) 4n nnu . 2) Cho dãy số nu , biết 1 11, 3n nu u u với n 1. a) Viết năm số hạng đầu của các dãy số. b) Chứng minh bằng phương pháp quy nạp 3 4nu n (1). Hướng dẫn: a) –1, 2, 5, 8, 11. b) Với n = 1, ta có 1 1 3.1 4u thỏa (1). Vậy (1) đúng với n = 1. Giải sử (1) đúng với n = k, tức là 3 4ku k . Ta chứng minh (1) đúng với n = k + 1, tức là phải chứng minh 1 3 1ku k . Thật vậy, theo giả thiết quy nạp, ta có 1 3 3 4 3 3 1k ku u k k . Vậy (1) đúng với mọi số nguyên dương n. 3) Cho dãy số nu , biết 21 13, 1n nu u u với n 1. a) Viết năm số hạng đầu của các dãy số. b) Dự đoán công thức số hạng tổng quát nu và chứng minh bằng phương pháp quy nạp. Hướng dẫn: a) 3, 10, 11, 12, 13 b) Ta có 9 1 8, 10 2 8, 11 3 8 . Ta dự đoán 8nu n (2). Với n = 1, ta có 1 3 1 8u nên (2) đúng với n = 1. Giả sử (2) đúng với n = k, tức là 8ku k . Ta chứng minh (2) đúng với n = k + 1, tức là phải chứng minh 1 9ku k . Thật vậy, theo giả thiết quy nạp, ta có 2 2 1 1 1 ( 8) 9k ku u k k . Vậy (1) đúng với mọi số nguyên dương n. 4) Xét tính tăng giảm của dãy của dãy nu , biết: a) 1 2nu n ; b) 1 1n nu n ; c) ( 1) .(2 1)n nnu ; d) 2 5 2 1 n nu n . Hướng dẫn: a) 1 1 1 1 12 2 0 1 1n n u u n n n n vì n + 1 > n, nN*. Vậy nu là dãy giảm. b) 2 1 2 1: 1 2 1 2 n n u n n n n u n n n n vì mẫu nhỏ hơn tử 2 đơn vị nN* 1n nu u . Vậy dãy nu tăng. c) Các số hạng đan dấu vì có thừa số ( 1)n nên dãy số không tăng cũng không giảm. d) 2 1 2 2 3 2 1 10 19 6: 1 5 7 5 2 10 19 7 n n u n n n n u n n n n vì mẫu lớn hơn tử nN* 1n nu u . Vậy dãy nu giảm. 5) Xét tính bị chặn của dãy nu cho bởi công thức sau: a) 22 1nu n ; b) 1 ( 2)n u n n ; c) 22 n 1u 1 n ; d) sin cosnu n n . Hướng dẫn: a) Dãy số bị chặn dưới vì 22 1nu n 1 nN* và không bị chặn trên. b) Với n 1 n + 2 3 n(n + 2) 3 1 10 ( 2) 3n n nN* nu là dãy số bị chặn. `Ìi`ÊÜÌ ÊÌ iÊ`iÊÛiÀÃÊvÊ vÝÊ*ÀÊ*Ê `ÌÀÊ /ÊÀ iÛiÊÌ ÃÊÌVi]ÊÛÃÌ\Ê ÜÜÜ°Vi°VÉÕV° Ì THPT Yên Lạc 2 D Ã Y SỐ . CẤ P S Ố CỘ NG & CẤ P S Ố NH ÂN 1 1. . Trang 7 c) Với n 1 2 2 2 12 2 2 1 1 0 1 2 1 n n n nN* nu là dãy số bị chặn. d) Ta có sin cos 2 sin 4 n n n . Với nN*, ta có 2 2 sin 2 4 n (dấu “=” không xảy ra vì n nguyên dương). Vậy nu là dãy số bị chặn. 6) Chứng minh rằng dãy số nu với 2 3 2 3 n nu n là dãy số giảm và bị chặn. Hướng dẫn: Ta có 2 1 2 2 5 2 3 6 19 10: 1 3 5 3 2 6 19 15 n n u n n n n u n n n n vì mẫu lớn hơn tử 5 đơn vị nN* 1n nu u nên dãy số giảm. Ta có 2 3 2 5 3 2 3 3(3 2) n n n . Với n 1 3n + 2 5 1 1 3 2 5n 5 10 3(3 2) 3n 2 2 5 21 1 3 3 3(3 2) 3 n u n nN*. Vậy nu là dãy số bị chặn. 7) Chứng minh rằng dãy số nu với 3 2 3 2 n n u n là dãy số tăng và bị chặn. Hướng dẫn: Ta có 2 1 2 3 5 3 2 6 19 15: 1 2 5 2 3 6 19 10 n n u n n n n u n n n n vì mẫu bé hơn tử 5 đơn vị nN* 1n nu u nên dãy số tăng. Ta có 3 2 3 5 2 3 2 2(2 3) n n n . Với n 1 2n + 3 5 1 1 2 3 5n 5 10 2(2 3) 2n 3 5 3 31 1 2 3(3 2) 2 2n u n nN*. Vậy nu là dãy số bị chặn. `Ìi`ÊÜÌ ÊÌ iÊ`iÊÛiÀÃÊvÊ vÝÊ*ÀÊ*Ê `ÌÀÊ /ÊÀiÛiÊÌ ÃÊÌVi]ÊÛÃÌ\Ê ÜÜÜ°Vi°VÉÕV° Ì THPT Yên Lạc 2 D Ã Y SỐ . CẤ P S Ố CỘ NG & CẤ P S Ố NH ÂN 1 1. H Lê p . Trang 8 § 3 . CẤP SỐ CỘNG. 1) ĐỊNH NGHĨA: Cấp số cộng là một dãy số (hữu hạn hoặc vô hạn), trong đó kể từ số hạng thứ hai, mỗi số hạng đều bằng số hạng đứng ngay trước nó cộng với một số không đổi d. Số d được gọi là công sai của cấp số cộng. Nếu nu là cấp số cộng với công sai d, ta có công thức truy hồi 1 n nu u d nN*. Khi d = 0 thì cấp số cộng là dãy số không đổi. 1Vd Cho nu là một cấp số cộng có sáu số hạng với 1 1 3 u , d = 3. Viết dạng khai triển của nó. Giải: 1 8 17 26 35 44 , , , , , 3 3 3 3 3 3 2) SỐ HẠNG TỔNG QUÁT: Nếu cấp số cộng nu có số hạng đầu 1u và công sai d thì số hạng tổng quát nu được xác định bởi công thức: 1 ( 1)nu u n d với n 2. 2Vd Cho cấp số cộng nu với 1u = –5, d = 3. a) Tìm 15u ; b) Số 100 là số hạng thứ mấy ? c) Biểu diễn các số hạng 1 2 3 4 5, , , ,u u u u u trên trục số. Nhận xét vị trí của mỗi điểm 2 3 4, ,u u u so với hai điểm liền kề. Giải: a) Ta có 1 ( 1)nu u n d 15u = –5 + (15 – 1)3 = 37. b) Ta có 1 ( 1)nu u n d . Với –5 + (n – 1)3 = 100 n = 36. c) Năm số hạng đầu tiên của cấp số cộng là –5, –2, 1, 4, 7. 2u là trung bình cộng của 1u và 3u , 3u là trung bình cộng của 2u và 4u 3) TÍNH CHẤT CỦA CẤP SỐ CỘNG: Trong một cấp số cộng, mỗi số hạng (trừ số hạng đầu và cuối) đều là trung bình cộng của hai số hạng đứng kề với nó, nghĩa là 1 1 2 k k k u uu với k 2. 4) TỔNG n SỐ HẠNG ĐẦU CỦA CẤP SỐ CỘNG: Cho cấp số cộng nu . Đặt 1 2 3 ...n nS u u u u là tổng n số hạng đầu tiên của nó. Khi đó 1 2 n n u uS n hay 1 ( 1) 2n n nS nu d . 3Vd Cho dãy số nu với 3 1nu n . a) Chứng minh dãy nu là cấp số cộng. Tìm 1u và d. b) Tính tổng của 50 số hạng đầu. c) Biết nS = 260, tìm n. Giải: a) Ta có 3 1nu n 1 3 2nu n và 1 3n nu u nên nu là một cấp số cộng. Với 1u = 2, công sai d = 3 cho ta 1 ( 1) 2 ( 1)3 3 1nu u n d n n . b) Ta có 1 ( 1) 2n n nS nu d 50 50.4950.2 .3 3775 2 S . c) Ta có 1 ( 1) 2n n nS nu d . Với nS = 260 2( 1)2 3 260 3 520 0 13 2 n n n n n n . `Ìi`ÊÜÌ ÊÌ iÊ`iÊÛiÀÃÊvÊ vÝÊ*ÀÊ*Ê `ÌÀÊ /ÊÀiÛiÊÌ ÃÊÌVi]ÊÛÃÌ\Ê ÜÜÜ°Vi°VÉÕV° Ì THPT Yên Lạc 2 D Ã Y SỐ . CẤ P S Ố CỘ NG & CẤ P S Ố NH ÂN 1 1. H Lê à á Ph . Trang 9 B ÀI TẬP. 1) Trong các dãy số nu sau đây, dãy số nào là cấp số cộng ? Tính số hạng đầu và công sai của nó. a) 5 2nu n ; b) 12n nu ; c) 3nnu ; d) 7 3 2n nu . Hướng dẫn: a) 1n nu u = –2 nN* nên dãy đã cho là một cấp số cộng với 1u = 3 và d = –2. b) 1n nu u = ½ nN* nên dãy đã cho là một cấp số cộng với 1u = – ½ và d = ½ c) 1 2.3 n n nu u nên dãy đã cho không là một cấp số cộng. d) 1n nu u = – 3/2 nN* nên dãy đã cho là một cấp số cộng với 1u = 2 và d = –3/2. 2) Tìm số hạng đầu và công sai của cấp số cộng sau, biết: a) 1 3 5 1 6 10 17 u u u u u ; b) 2 3 5 1 6 7 12 u u u u u ; c) 9 5 2 7 8 39 u u u u ; d) 7 3 2 7 8 75 u u u u . Hướng dẫn: a) 1 1 1 1 1 1 1 1 ( 2 ) ( 4 ) 10 2 10 16 ( 5 ) 17 2 5 17 3 u u d u d u d u u u d u d d . b) 1 1 1 1 1 1 1 1 ( ) ( 2 ) ( 4 ) 7 2 7 11 ( 5 ) 12 2 5 12 2 u d u d u d u d u u u d u d d
File đính kèm:
- Bai tap Day soCSCCSN.pdf