Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
1
BÀI TẬP DÃY SỐ
1. Cho dãy số
n
u
xác đònh bởi:
3 2
2 3 1
. !
n
u n n n n
.
Hãy tính tổng
1 2 2013
S u u u
. Đáp số:
2
2014 .2014
!
1
S
.
2. Cho dãy số
3. (VMO 2001, bảng B). Cho dãy số
n
x
được xác đònh như sau:
1
2
3
x
và
1
2 2 1 1
n
n
n
x
x
n x
với mọi
*
n
.
2
lim
1
k
n n n
n
n
a a a k
a
.
Đáp số:
1
2
k k
.
5. Với
, hãy tính
2 2 2
1 1 2 1
lim
n
n
.
Đáp số: 0.
7. Tìm giới hạn của dãy số
n
x
biết:
2 2 2
1 2
1 1 1
1
n
n
x n
n n n
.
Đáp số:
e
.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
9. Tính giới hạn:
2
1
lim 1
.
n
n
n
e
n
.
Đáp số:
1
2
e
.
10. Cho dãy số
n
S
xác đònh bởi:
1
. Đáp
số:
ln
2
.
12. Cho dãy số
n
a
xác đònh bởi:
1
1
0
ln 1
1
,
n n
a
a a n
b)
2
3
.
13. Cho dãy số
n
a
xác đònh bởi công thức:
0 1 2
1 1 1 1
n
n
n n n n
a
C C C C
,
1
n
. Hãy tính
lim
n
n
a
n
a
và
n
b
thỏa mãn điều kiện:
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
3
1 2 1 2
lim lim
0
n n
n n
n n
a b
a a a b b b
.
và cho dãy
n
c
xác đònh như sau:
.
Đáp số: 0.
17. (VMO 1994, bảng A). Cho
0,1
a
. Xét dãy số
n
x
được xác đònh
bởi:
2
0
1 1
4
arccos arcsin ,
2
1
n n n
x a
x x x n
n
x
được xây
dựng theo cách sau:
0
1
0
,
n n
x c
x c c x n
nếu các biểu thức
dưới căn là không âm.
Chứng minh rằng: dãy
n
x
được xác đònh với mọi giá trò
n
1
0
x
và
1
1, 1
n n
nx x
.
a) Hãy tìm số hạng tổng quát của dãy
n
x
.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
4
b) Chứng minh rằng dãy
n
x
n
n n
x
.
b) – Với
1
1
thì
lim
1
n
n
x
3 2
1
3 7 5 ,
1
n n n n
x x x x n
.
Chứng minh rằng: dãy
n
x
có giới hạn hữu hạn khi
n
và
tìm giới hạn đó. Đáp số: – Nếu
0
a
thì
lim
0
n
n
x
1
n
n
x
21. (VMO 2004, bảng A). Xét dãy số thực
n
x
được xác đònh bởi:
1
1
x
và
2
1
2 cos2 cos
,
2 2cos2 2 c 2
1
os
n
n
n
n
k
k
y n
x
có giới hạn hữu hạn khi
n
và hãy tìm
giới hạn của nó. Đáp
số:
,
k k
và
1
lim
2
n
n
y
.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
5
Chứng minh rằng dãy số trên có giới hạn hữu hạn và tìm giới hạn
đó.
Đáp số: – Nếu
0
a
thì
lim
0
n
n
x
– Nếu
0
a
thì
lim
,
1 2
1
n
n
n
u
u
u n
u
.
Hãy tìm
1
lim
n
n
n
u
u
1
25 17 3 2 3 25 17 3 2 3 44 1
6
n n
n
n
x
.
25. Cho
n
x
là một dãy số bò chặn trên và thỏa mãn điều kiện:
12
1 3
,
n
x
n
có giới hạn hữu hạn.
27. (OLP 30/4/2013). Cho dãy số
n
x
như sau:
1
1
x
và
1
1
14 51
,
5
2
18
n
n
n
x
x n
và
lim
3
n
n
x
.
28. (Đề nghò OLP 30/4/2000). Cho dãy số
n
u
xác đònh như sau:
4
4
4
4
1 2
;
0 2000.30
n
n n n
u a a a a
với
*
n
.
Chứng minh rằng dãy số
n
x
hội tụ và tìm giới hạn của nó.
Đáp số:
5 1
2
.
30. Cho dãy số
n
x
xác đònh bởi:
1
5
2
x
và
3
1
20 21
1 ,
1
2499
n n n
n
x x x n
n
.
Chứng minh rằng dãy số
n
x
có giới hạn hữu hạn và tìm giới hạn
đó.
Đáp số: 1.
32. (Đề nghò OLP 30/4/2013). Cho dãy số
n
x
xác đònh như sau:
1
2
x
1
,
n
n
n
a
a
a n
.
Chứng minh rằng dãy số có giới hạn hữu hạn và tìm giới hạn đó.
Đáp số: 2.
34. (IMO Shortlist 1987). Cho
,
k k
a b
là hai dãy số dương thỏa mãn:
với mọi
1
n
ta có
n n
Đáp số: 0.
35. (Đề nghò OLP 30/4/2002). Cho
0
a
và dãy
n
x
xác đònh như sau:
1
x a
và
1
3
3
1 3
4
log 1 ,
3
n n
x x n
.
Tính
.
Chứng minh rằng dãy số đã cho hội tụ và tính giới hạn của nó.
Đáp số:
5 1
ln
2
.
37. (Vietnam TST 1985). Cho dãy số
n
x
xác đònh như sau:
1
1
2
1
2,9
3 ,
, , ,
x x x
của dãy
n
x
. Đáp số:
3 5 1
2
.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
8
38. (Đề nghò OLP 30/4/2006). Cho dãy số
n
u
xác đònh bởi:
1 1
1, 3
u u
và
2
1 1 1 1
n n
x x
n
x x x
x n
.
Chứng minh rằng dãy số
n
x
có giới hạn hữu hạn và tìm giới hạn
đó.
Đáp số: 2.
40. (Đề nghò thi OLP 30/4/2004). Cho dãy số
n
u
.
Đáp số: 1.
41. Chứng minh rằng với
3
n
, phương trình
ln
1
n
x x x
có đúng
hai nghiệm là
,
n n
u v
trong đó
n n
u v
; hơn nữa
lim
1
n
n
u
.
Chứng minh rằng dãy
n
u
có giới hạn hữu hạn và tính giới hạn
đó.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
9
Đáp số:
1
3
.
43. Cho phương trình:
*
1 2
1 1 1 1
0,
1 2
n
n
x
x x x n
2
2 2
n
x x x
.
a) Chứng minh rằng với mỗi
2
n
, phương trình có một nghiệm
duy nhất trong khoảng 0
;
4
. Ký hiệu nghiệm đó là
n
u
.
b) Chứng minh rằng
n
u x u u x
;
1
n
.
a) Chứng minh phương trình:
0
n
u x
có đúng
2
n
nghiệm phân
biệt.
b) Chỉ ra nghiệm lớn nhất
n
u
của phương trình này và tìm
lim
n
n
u
.
Đáp số: b) 2.
n
u
có giới hạn hữu hạn khi
n
và tìm giới hạn đó.
Đáp số: b) 1.
47. (Vietnam TST 1990). Cho dãy số
n
x
thỏa mãn:
1 4
1
x x
;
2 3
9
x x
và
4
4 1 2 3
n n n n n
x x x x x
.
Tìm
lim
n
n
x
.
Đáp số:
9
2
.
49. Dãy số
n
u
được xác đònh bởi công thức
2
1
1
1
( !)
n
n
hội tụ.
b) Tìm các giá trò
a
sao cho
n
a
tăng.
Đáp số: a)
1
a
; b)
1
a
.
51. (Balkan 2002). Cho
n
a
thỏa mãn điều kiện:
1 2 2 1
20, 30, 3 , 1
n n n
a a a a a n
.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
11
Chứng minh rằng: số
2
1
8
5
n
b a
có thể biểu diễn thành tổng của
ba số nguyên dương liên tiếp với
1
n
.
53. (VMO 1989). Xét dãy số Fibonacci
1,1,2,3,5,8,13
,Đặt
2
0
n
.
Tìm số dương
h
nhỏ nhất có tính chất:
n h n
a a
chia hết cho 1998
với mọi
n
.
Đáp số:
108
h
.
55. (VMO 1995). Một dãy số
n
a
được xác đònh bởi:
1
0 1 2
chia hết cho 20;b)
2 1
n
a
không phải là
một số chính phương
*
n
56. (VMO 1987). Cho dãy số
,
n n
x y
xác đònh bởi:
1986
0 1
365 ;
1 1622
n n n
x y
,
1
,
n k
.
57. Cho dãy số
n
x
xác đònh bởi:
0 1 2
0; 1;
0
x x x
và
2
2
3 2 1
1 1
,
2
2
,
1
1
1
n
n
n
n
n
n
a
if a
a
a
if a
a
Đáp số:
2002
0
3.2 1
a
.
59. Cho dãy số
n
u
xác đònh bởi:
1 2
2 1
0; 1
1
n n n
u u
u u u
.
Chứng minh rằng:
2
n
a n
với
4
n
(ký hiệu
x
là phần nguyên của
x
).
61. (BMO 2001, Round 4). Cho dãy
n
a
thỏa mãn
0 1
4;
22
a a
với mọi
0
n
.
62. Cho dãy số
n
a
được xác đònh bởi
2
1
1
n
a
n
với mọi
1,2,3
,
n
Chứng minh rằng tồn tại số nguyên dương
0
n
sao cho với mọi
u
u n
u
Gọi
p
là số lẻ,
q
là số chẵn bất kì. Chứng minh rằng:
p q
u u
.
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
13
64. (Taiwan 2000). Cho dãy số nguyên
3
n
, giả sử rằng dãy số thực
dương
3
n
k k
n
k n
.
65. (China 2000). Cho
1 2
, , ,
n
a a a
là các số không âm thỏa mãn:
mm
n
n
a
a
a
,m n
.Chứng minh rằng:
1
1
m
m
Chứng minh bất đẳng thức sau:
1 2
1 2
1 2
1 1 1
1 11
2
1
.
n
n
n
n
n
a a a
n a a a
n
a a a
1
2 1
;
3 2 2
4 3 2
n n n
n n n
n n n
x y z
x x z
n
y x z
z x z
.
.
68. Cho dãy số
n
a
xác đònh bởi:
Bài tập dãy số và giới hạn dành cho hs thi Quốc gia
Văn Phú Quốc-GV. Trường THPT chun Nguyễn Bỉnh Khiêm
14
1
1
1 2 1
1
1. 2 1 1
2
,
n
n n n
a
a a a n a n
d) Chứng minh rằng:
2
2 1 2 1
1
n
k
n k n
k
C a F
.
e) Chứng minh rằng:
2
1 1
1
4
,
n n n
a a a n
.