T
T
T
r
r
r
ư
ư
ư
ờ
ờ
ờ
n
n
n
g
g
g
T
T
T
H
n
n
B
B
B
ỉ
ỉ
ỉ
n
n
n
h
h
h
K
K
K
h
h
h
i
Tiểu luận :
HỆ THỐNG KIẾN THỨC CƠ BẢN CHƢƠNG
DÃY SỐ . CẤP SỐ CỘNG & CẤP SỐ NHÂN.
Người thực hiện : Nguyễn Công Tuấn . Lớp : A6
Chương 3 : DÃY SỐ . CẤP SỐ CỘNG & CẤP SỐ NHÂN. I.Kiến thức cần nhớ :
1. Phƣơng pháp chứng minh quy nạp:
Để chứng minh 1 mệnh đề chứa biến F(n) là một mệnh đề đúng với mọi giá trị nguyên dƣơn n ≥ p
( p
N٭ cho trƣớc ) ta cần thực hiện 2 bƣớc cơ bản :
Bƣớc 1: Chứng minh F(n) là một mệnh đề đúng khi n = p.
Bƣớc 2 : Với k là số nguyên dƣơng tuỳ ý , xuất phát từ giả thiết F(n) là mệnh đề đúng với
n = k, ta đi chứng minh F(n) đúng đến n = k + 1.
= (k + 1)(
2
k
+ 3k +2)
= (k + 1)(k + 1)(k + 2) =
2
1k
(k + 2).
ĐPCM .
VD2: Chứng minh rằng :
n
u
=
113
n
chia hết cho 6
n
N*.(1)
Giải :
Khi n = 1, ta có :
n
u
= 13 – 1 = 12
6
ĐPCM.
2. Dãy số :
a) Các định nghĩa :
Dãy số vô hạn : là một hàm số xác định trên tập hợp các số nguyên dƣơng N*.
Dãy số hữu hạn : là một hàm số xác định trên tập hợp m số nguyên dƣơng đầu tiên
( m là số nguyên dƣơng cho trƣớc).
Dãy số tăng :
n
u
là dãy số tăng
nn
uun
1
,
> 0.
Dãy số giảm :
n
u
là dãy số giảm
nn
uun
1
u
là dãy số bị chặn dƣới nếu
m:
n
u
m,
n
N*.
Dãy số bị chặn : là dãy số vừa bị chặn trên vừa bị chặn dƣới .
b) VD:
1) Cho dãy
n
u
với
n
u
=
3
1n
.Chứng minh
n
u
là dãy số tăng.
n
n
. Chứng minh
n
u
là dãy số giảm.
Ta có:
nn
uu
1
=
56
65
116
115
n
n
n
n
=
56116
11
n
v
=
32
22
2
1
2
2
n
n
=
n
. Do đó
-2 ≤
n
v
≤ 1 (
n
1).
Vì vậy,
n
v
là dãy số bị chặn.
3. Cấp số cộng & Cấp số nhân:
a) Cấp số cộng :
Định nghĩa : dãy
n
u
là cấp số cộng
n
,
1n
u
n
u
:
n
u
=
dnu 1
1
(d là công sai)
Công thức tính tổng n số hạng đầu tiên của cấp số cộng
n
u
:
n
S
=
2
1 n
uun
hoặc
n
S
=
Giải :
Ta có :
nn
uu
1
= 20(n + 1) – 2010- (20n-2010) = 20.
n
u
là cấp số cộng , công sai d = 20.
2009
u
= 20.2009 – 2010 = 38170.
2011
u
= 20.2011- 2010 = 38210.
2010
u
=
2
20112009
uu
n
u
là cấp số nhân
n
,
1n
u
=
qu
n
.
( q là hằng số & đƣợc gọi
là công bội).
Các tính chất của cấp số nhân :
Định lí về 3 số hạng liên tiếp của cấp số nhân :
n
u
là cấp số nhân
2
k
u
=
11
.
kk
1
.
1
q
q
u
n
VD:
Cho cấp số nhân
n
v
có
3
v
= 24 ,
4
v
= 48.
Tìm
1
v
, công bội q của dãy số. Từ đó hãy suy ra số hạng tổng quát.
Tính tổng 200 số hạng đầu tiên.
Giải:
Vì
n
2.6
n
(
n
1).
Ta có :
200
S
=
q
qv
1
1
200
1
=
21
216
200
=
200
Bài 3: Chứng minh rằng với mọi số nguyên dƣơng n
2, ta luôn có các bất đẳng thức sau :
i.
n
1
3
1
2
1
1
>
n
;
ii.
12
1
3
1
2
1
1
n
< n.
Bài 4: Cho số thực
( HD : vận dụng đẳng thức ở câu 1 để giải ).
Bài 7: Chứng minh rằng : 1+ 3 + 5 +…+ (2n – 1) =
2
n
, (
n
N*).
Bài 8: Chứng minh rằng :
n
U
=
1222
32.7
nn
5 (
n
N*).
Bài 9: Chứng minh rằng :
3333
321 k
=
k
. Từ giả thiết “
18
k
7”
18
1
k
7 . Hỏi rằng từ
lập luận của mình , bạn học sinh đó có thể kết luận đƣợc “
18
k
7 , (
k
N*)” hay
không ? Vì sao ?
Dạng 2: Tính đơn điệu của dãy số :
Bài 1: Tính 6 số hạng đầu tiên của các dãy số sau :
i. Dãy số
=
3
2
sin
n
. (HD : Thay lần lƣợt n = 1,2,3,4,5,6).
Bài 2: Xét tính tăng -giảm của các dãy số sau :
i. Dãy số
n
f
, với
n
f
=
152
3
nn
;
ii. Dãy số
n
u
, với
n
u
=
n
n
1.
2
2
n
nm
là dãy số tăng.
Bài 4: Xét tính đơn điệu của dãy số
n
u
, với
n
u
=
1
2
nn
;
(HD : viết lại
n
u
=
1
1
2
nn
)
Bài 5 : Chứng minh rằng dãy số
n
f
=
12n
f
,
n
1.
Bài 7 : Cho dãy số
n
u
xác định bởi :
1
u
= 2 và
1n
u
=
4
4
2
n
u
(
n
1) . Chứng minh rằng
n
u
, có
n
u
=
34
2
2
nn
,
n
v
có :
1
v
=
1
u
và
1n
v
=
1
nn
uv
.
Tính
1n
a
=
123 na
n
,
n
1. Chứng minh rằng :
n
a
=
n
n
3
.
Dạng 4: Chứng minh dãy số là cấp số cộng và vận dụng các tính chất của cấp
số cộng:
Để chứng minh dãy số
n
u
là cấp số cộng ta chứng minh rằng :
nn
uu
1
= d (d không đổi ).
Bài 1:Cho dãy số
n
=
dkmu
k
. Rút ra nhận xét .
Bài 3: Cho cấp số cộng
n
u
và cho các số nguyên dƣơng m, k với m < k .Chứng
minh rằng
k
u
=
2
mkmk
uu
. Áp dụng : tìm cấp số cộng có 7 số hạng mà số
hạng thứ 3 bằng 2 và tổng của số hạng đầu và số hạng cuối bằng 10.
Bài 4: Cho cấp số cộng
n
u
có
25
uu
= 90 . Hãy tính tổng 23 số hạng đầu
u
xác định bởi
1
u
= m và
1n
u
= 5 -
n
u
,
n
1. Trong
đó m là số thực . Hãy xác định tất cả các giá trị của m để
n
u
là một cấp số cộng.
Bài 7: Cho dãy số
k
u
, có
1k
u
=
313 k
. Tính tổng sau :
S
= 9 và
22
17 20
uu
= 153 . Hãy tìm
số hạng đầu và công sai của cấp số cộng đó .
( HD : có thể viết lại
22
17 20
uu
=
2
2017
2
2017
2
1
uuuu
, sau đó
xét 2 TH khi
2017
uu
< 0
2017
uu
> 0. )
12
,
n
1 , a là số
thực khác 0 . Hãy tìm tất cả các giá trị của a để dãy số
n
u
là cấp số nhân.
(HD : giả sử
n
u
là cấp số nhân, khi đó
q > 0 sao cho
1n
u
=
qu
n
.
, từ
đó tính đƣợc
2
n
u
=
q
12
u
công bội
q
0 và
0
1
u
. Cho các số nguyên
dƣơng m , k , với
km
. Chứng minh rằng :
m
u
=
km
k
qu
.
. Áp dụng : tìm công
bội q của cấp số nhân
n
u
có
4
u
= 2 và
7
u
= -1.
i. Hãy tìm số hạng tổng quát của cấp số nhân đó.
ii. Tính tổng : S =
5 6 9 8 9 12 14
u u u u u u u
.
Bài 7: Ba số x, y ,z theo thứ tự lập thành cấp số nhân ; đồng thời , chúng lần lƣợt
là số hạng đầu , số hạng thứ 3 và số hạng thứ 9 của một cấp số cộng . Hãy tìm
ba số đó , biết tổng x + y + z = 13. ( HD : vì x, y, z là cấp số nhân
2
y
=
zx.
;
từ giả thiết x, y, z là cấp số cộng ta tính hiệu y – x và z – y ).
Bài 8 : Cho cấp số nhân
n
u
có 7 số hạng ,
4
u
= 6 và
7
u
=
2
v
, xác định bởi
n
v
=
n
u
+ 3,
n
1 là cấp số nhân.
Xác định số hạng đầu và công bội bội của cấp số nhân đó.
(HD : dễ thấy
1n
u
+3 =
94
n
u
+ 3 = 4(
n
u
+ 3) ).
III. Một số bài tập trắc nghiệm :
Chọn câu trả lời đúng nhất trong các phƣơng án trả lời:
Câu1: Cho dãy
n
u
xác định bởi
a n a n
.Khi đó
12
a
bằng :
A.
11
2 .12!
B.
13
4 .11!
C.
11
2 .12!
D.
13
4 .11!
Câu3: Cho cấp số cộng
n
u
có
1
2u
và
3
6u
1594324
C.
7174453
398581
D.
28697813
1594323
.
Câu5: Cấp số cộng
k
u
có :
45
3u
và
47
7u
, thì
46
u
bằng :
A.
5
B.
là dãy số :
A. Tăng B. Giảm C.Không tăng không giảm D. Có thể tăng có thể giảm .
Câu8: Cho cấp số nhân
n
u
có
10
u
= 2 có
12
u
là nghiệm nguyên của bất phƣơng trình
2
12 12
10 163 660 0uu
. Công bội q của
n
u
là :
A. 4 B.2 C. 8 D. 10.
Câu9: Cho dãy
n
u
xác định bởi :
1
C.
1
18 1
n
u n n
D.
1
21
n
n
u
.
Câu10: Cho dãy
n
v
có
1
1
1
14
n
v
vv