Chuyên đề đại số dÃy số có quy luật ******************* Tạ Phạm Hải Giáo viên Trường THCS Thị trấn Hưng hà , Thái bình Người biên soạn : Chú ý : Có bốn cách thông thường để làm loại toán - Cách : Truy toán - Cách : Phân tích đánh giá số hạng tổng quát - Cách : Dùng quy nạp toán học - Cách : Đưa tính ngiệm phương trình - Cách : Vận dụng tổng hợp cách đà học Ví dụ : Cho A cã 100 dấu Chứng minh A số tự nhiên Giải : Dễ tháy A > Sau ta chứng minh A < Thật 2 22 22 2 2 < A 2 2 22 2 < Do vËy ta cã < A < , chøng tá A N ( dpcm ) C¸ch giải thường gọi truy toán Ví dụ : Rót gän dÉy tÝnh sau 1 2 3 n 1 n Víi n lµ sè tự nhiên lớn Giải : Xét số hạng tỉng qu¸t n n 1 1 n n 1 n n n 1 n n n 1 VËy : 1 2 3 DeThiMau.vn n 1 n Trang = = ( 1) ( 2) ( 3) ( n n 1) n 1 Nh cho n giá trị cụ thể ta lại toán Cách giải gọi cách phân tích đánh giá số hạng tổng quát Ví dơ : Chøng minh r»ng víi mäi sè nguyªn dương n ta có 1 1 < 2 ( n 1) n Giải : Xét số hạng tổng quát ta có : 1 1 n 1 n n (n 1) n (n 1)n n n 1 n n n n 1 1 n n n n n 1 n n n 1 n = n VÝ dô : n = Từ tiếp tục giải toán dễ dàng Tính giá trị biểu thức B 13 13 13 Trong dấu chấm có nghĩa lặp lặp lại cách viết thức có chứa 13 cách vô hạn lần Gi¶i : NhËn xÐt B > Ta thÊy : B 13 13 13 ( B2 – )2 = 13 + B B4 – 10 B2 + 25 = 13 + B B4 – 10 B2 – B + 12 = B4 – B2 – B2 + – B + = B2 ( B – )( B + ) – ( B – 3)( B + 3) – ( B – 3) = ( B – 3)[ B2( B + 3) – ( B + 3) – ] = ( B – 3)[ ( B + 3)( B2 – ) – ] = V× B > nên B2 > B + > nªn ( B + 3)( B2 – 1) – > 11 DeThiMau.vn ®ã B – = VËy B = Trang C¸ch giải ví dụ gọi đưa tính ngiệm phương trình Ví dụ : Tính giá trị biểu thức C 1 1 1 1 12 22 22 32 32 42 992 1002 Gi¶i : Xét số hạng tổng quát : 1 với k số nguyên k ( k 1) 2 d¬ng , ta cã 1 1 1 k (k 1) k k : 2 1 1 1 2 1 k k 1 k k k k k 1 1 k 1 1 2 2 0 V× : k k k k k ( k 1) 1 1 VËy : k (k 1)2 k (k 1) Nªn : 1 1 1 1 k (k 1) k (k 1) k k áp dung vào 1 1 1 1 C 1 1 1 1 2 3 4 99 100 1 1 1 1 1 99 100 99,99 2 3 4 99 100 100 VÝ dô : Chứng minh với số nguyên dương n ta ®Ịu cã 4 4 < Giải : Ta chứng minh quy nạp toán học DeThiMau.vn < Đúng Với n = ta cã D1 = Trang Gi¶ sử toán với n = k , tức lµ ta cã : Bk < k Ta c/m toán với n = k + Bk 1 = Bk k 1 V× Bk < ( Giả thiết quy nạp ) , nên Bk+1 = Bk < < VËy toán với n = k + Do toán với n Ví dụ : Cho biÓu thøc A 2 2 2 2 2 2 tử có 100 dấu , mẫu có 99 dấu Chứng minh A > Giải : Đặt : an an2 an1 Ta cã : cã biÓu thức có n dấu a100 a99 a100 a100 a100 a100 an 1 an2 2 a100 a100 A VËy : 2 (a100 2) a100 vµ A a100 < b»ng truy to¸n Ta cã a1 < Sau ta c/m a2 a1 < 22 a3 a2 < DeThiMau.vn 22 a100 a99 < Trang 1 VËy : a100 < + = , nªn : > a100 ( dpcm ) Bài toán đà giải vận dụng tổng hợp kiến thức đà học Tõ ®ã A > VÝ dơ : Chøng minh r»ng : 2003 2004 < Giải : Đặt : ak k (k 1) (k 2) (n 1) n vµ n k số nguyên dương Ta chøng minh Ph¶n chøng : Gi¶ sư ak k Víi n > k ak k theo cách đặt ta có : ak2 2 ak k ak 1 a k ak 1 ak 1 mµ ak ( k 1) k 2 ak (k 1) k 2k k 2k k 2 nªn ak 1 k k k k k víi mäi sè nguyªn dương k , tức điều vô lý VËy ak k 2002 2003 2003 phải sai Vậy ak k Do a2 Ta có điều phải chứng minh Ví dụ : Tìm ngiệm tự nhiên phương trình x x x x x x x Gi¶i : DƠ thÊy x = lµ mét ngiƯm NÕu x = , ta cã : DeThiMau.vn Trang 3.1 Vậy x = ngiệm phương trình Nếu x = , ta cã : 2 2 2 2 VËy x = ngiệm phương trình Nếu x = , xét ta có : x x x = nªn x 3x 3.3 Căn lµ : x x x 3.3 trình lặp lại , ta cã : 2.3 ®óng Vậy x = ngiệm phương tr×nh NÕu x > , th× x x x x x x x x x x x x x x x2 = x + 2x x2 – 3x = x = hc x = Nhưng x > nên trường hợp phương trình vô ngiệm Vậy phương trình có hai ngiƯm lµ vµ DeThiMau.vn Trang Bµi tËp lun tËp d·y tÝnh cã quy lt Bµi : Tính giá trị biểu thức sau a) A v« hạn dấu b ) B Bµi : Chøng minh : vô hạn dấu a) C n 3 D b) n Bµi tËp : Dùng quy nạp toán học chứng minh : Tn a a a a a ; Víi n Z+ n Bµi tËp : Chøng minh r»ng 1 1 1 1 (n 1) n n n víi mäi sè nguyen dương n Bài : Chứng minh với n nguyên dương n > , ta ®Òu cã n 3 1 1 n 2 n Bài : Rút gọn biểu thức sau a) A 1 1 1 4 7 10 97 100 b) B 1 1 2 3 4 100 101 Bµi : Chøng minh r»ng DeThiMau.vn S 1 1 1 100 số tự nhiên Trang Bài : Dùng quy nạp toán học chứng minh : 1 1 n Bµi : Cho 100 sè : cho ta cã : n , víi mäi n Z+ a1 , a2 , a3 , a4 , , a100 100 số tự nhiên 1 1 a1 a2 a3 a4 20 a100 Chøng minh r»ng tồn hai số Bài 10 : Chứng minh bất đẳng thức 1 1 2001 3(1 2) 5( 3) 7( 4) 4003( 2001 2002) 2003 Bµi 11 : Chøng minh r»ng : 1 1 12 22 22 32 32 42 20022 20032 Bµi 12 : Chøng minh r»ng : 15 n2 , n N vµ n > 16 n số nguyên Bài 13 : a ) Chưng minh r»ng n Z+ ta ®Ịu cã n 1 n 1 1 n n(n 1) b ) ¸p dơng chøng minh 2007 3 44 55 2008 2008 2008 2007 Bµi 14 : Tìm ngiệm nguyên phương trình x x x x x z y vế trái có y dấu DeThiMau.vn ... 2 3 4 99 100 1 1 1 1 1 99 100 99 ,99 2 3 4 99 100 100 VÝ dô : Chứng minh với số nguyên dương n ta ®Ịu cã 4 4 < Giải : Ta chứng minh quy nạp toán học... 1 V× Bk < ( Giả thiết quy nạp ) , nên Bk+1 = Bk < < VËy toán với n = k + Do toán với n Ví dụ : Cho biÓu thøc A 2 2 2 2 2 2 tử có 100 dấu , mẫu có 99 dấu Chứng minh A > Giải... gọi cách phân tích đánh giá số hạng tổng quát Ví dơ : Chøng minh r»ng víi mäi sè nguyªn dương n ta có 1 1 < 2 ( n 1) n Giải : Xét số hạng tổng quát ta có : 1 1 n 1 n