Dạng 4: Tính tổng dãy phân số có quy luật S Bài tốn 1: Tính tổng 1 1 a1a2 a2 a3 a3 a4 an 1an Với a2 a1 a3 a2 a4 a3 an aa 1 Phương pháp: Ta có: a a 1 1 ; a1a2 a1a2 a1 a2 a a 1 ; a2 a3 a2 a3 a2 a3 an 1an an an 1 an an an a n S Do đó: 1 1 1 1 1 a1 a2 a2 a3 a3 a4 an an a1 an Bài 1: 1 1 S 1.2 2.3 3.4 2004.2005 Tính tổng Lời giải 1 ; Ta có: 1.2 1 1 1 ; 2.3 2004.2005 2004 2005 Cộng vế với vế đẳng thức ta 1 2004 1 1 S 1 1 2005 2005 2 3 2004 2004 2005 Bài 2: Tính tổng S 1 9.10 10.11 2004.2005 Lời giải Ta thấy tổng giống hệt tổng ta dùng cách tách số hạng 1: 1 1 1 1 1996 S 10 10 11 2004 2005 2005 18045 Nhận xét: Nếu số hạng tổng quát có dạng n n 1 Thì ta tách sau: 1 n n 1 n n Từ ta có cơng thức tổng qt để tính tổng sau: 1 1 S 1 1.2 2.3 n n 1 n 1 Bài 3: Tính tổng sau A 1 5.6 6.7 24.25 Lời giải 1 1 1 1 1 A 6 7 24 25 25 25 Ta có: Vậy A 25 S Bài tốn 2: Tính tổng 1 1 a1a2 a2 a3 a3 a4 an 1an Với a2 a1 a3 a2 a4 a3 an aa k Phương pháp: Ta có: k a a 1 1 ; a1a2 a1a2 a1 a2 a a k 1 ; a2 a3 a2 a3 a2 a3 k an 1an an an 1 an an an a n 1 1 1 1 1 1 1 S k a1 a2 a2 a3 a3 a4 an an k a1 an Do Bài 6: HSG Thị Xã SaPa, năm học 2021 - 2022 1 1 B 99.97 97.95 95.93 5.3 3.1 Tính Lời giải 1 1 B 99.97 97.95 95.93 5.3 3.1 Ta có 1 1 B 93.95 95.97 97.99 1.3 3.5 B 1 2 2 1.3 3.5 93.95 95.97 97.99 B 1 1 1 1 1 21 3 93 95 95 97 97 99 B 1 98 49 1 99 99 99 Bài 6: HSG Thị Xã Nghi Sơn, năm học 2020 - 2021 A 34 51 85 68 39 65 52 26 A B 7.13 13.22 22.37 37.49 7.16 16.31 31.43 43.49 Tính tỉ số B , biết Lời giải Ta có A 34 51 85 68 7.13 13.22 22.37 37.49 17.2 17.3 17.5 17.4 A 7.13 13.22 22.37 37.49 A 17 7.13 13.22 22.37 37.49 17 15 12 A 7.13 13.22 22.37 37.49 17 1 1 1 1 A 13 13 22 22 37 37 49 17 1 A 49 B 39 65 52 26 7.16 16.31 31.43 43.49 B 13.3 13.5 13.4 13.2 7.16 16.31 31.43 43.49 B 13 7.16 16.31 31.43 43.49 13 15 12 B 7.16 16.31 31.43 43.49 13 1 1 1 1 B 16 16 31 31 43 43 49 13 1 B 49 17 A B 13 7 49 17 17 13 13 49 Bài 6: HSG Hương Sơn, năm học 2020 - 2021 Tính S 1 1 2.6 6.10 10.14 98.102 Lời giải Ta có Bài 6: HSG Cẩm Giang, năm học 2018 - 2019 1 1 A 15 35 63 9999 Tính giá trị biểu thức Lời giải 1 1 1 1 A 15 35 63 9999 3.5 5.7 95.97 99.101 Ta có 11 1 1 1 1 50 1 2 5 95 97 99 101 101 101 50 A 101 Vậy Bài 6: HSG Yên Định, năm học 2021 - 2022 Tìm x , biết 2 2 2013 2.3 3.4 4.5 x x 1 2015 Lời giải Ta có 2 2 2013 2.3 3.4 4.5 x x 1 2015 1 1 2013 x x 1 2015 2.3 3.4 4.5 1 2013 1 1 1 x x 2015 2 3 4 2013 1 2013 1 x 2015 x 2015 2013 2 1 x 1 2015 x 2015 x 2015 x 2014 Vậy x 2014 Bài 6: HSG Cầu Giấy, năm học 2020 - 2021 1 1 3.8 8.13 13.18 33.38 A 21 15 27 33 3.10 10.15 15.24 24.27 27.38 Cho a) Tính giá trị A 26 12 b) Tìm x , biết (2 11.4 ) A 8 ( x 3) Lời giải Xét tử số, ta có: 1 3.8 8.13 33.38 5 1 1 1 1 5T 3.8 8.13 33.38 8 13 33 38 38 11 T 38 T Xét mẫu số, ta có: 21 15 27 33 3.10 10.15 15.24 24.27 27.38 3.7 3.5 3.9 3.3 3.11 M 3.10 10.15 15.24 24.27 27.38 11 M 3 3.10 10.15 15.24 24.27 27.38 M 1 M 3 3 1 M 3 3 1 1 10 10 15 27 38 38 11 5 A 1 3 3 Từ đó, ta suy 2 b) Thay 26 38 15 38 11.412 A 88 x 3 A , ta được: 88 x 3 15 224.4 11.224 151 224 x 3 2 26 11.412 224 11 224 x 3 15 x 1 x 4 x 2 Bài 6: HSG Việt Yên, năm học 2020 - 2021 Tìm x , biết 1 1 49 1.3 3.5 5.7 x 1 x 1 99 Lời giải Ta có: 1 1 49 1.3 3.5 5.7 2x 1 2x 1 99 1 49 2 2x 1 2x 1 99 1.3 3.5 5.7 2 2 98 1.3 3.5 5.7 2x 1 2x 1 99 1 1 1 1 98 3 5 2x 1 2x 1 99 1 98 2x 99 98 1 2x 99 1 2x 99 0 nên 2x 99 x 49 Vậy x 49 Bài 6: HSG Lục Ngạn Bắc Giang, năm học 2020 - 2021 S Tính 1 1 2.6 6.10 10.14 98.102 Lời giải Ta có S 1 1 2.6 6.10 10.14 98.102 4S 4 4 2.6 6.10 10.14 98.102 1 1 1 1 25 4S 6 10 98 102 102 51 S 25 25 :4 51 204 Bài 1: 2 2 A 1.3 3.5 5.7 99.101 Tính tổng Lời giải Ta có : 3 1 1.3 1.3 5 1 3.5 3.5 101 99 1 99.101 99.101 99 101 1 1 1 1 1 100 B 1 1 3 5 7 99 101 101 101 Do : Bài 2: 1 S 1.3 3.5 2003.2005 Tính tổng Lời giải Cách 1: Học sinh phải nhận dạng số hạng có dạng - Tử số số hạng - Mẫu tích hai số tự nhiên hai đơn vị 1 3 1 1 Ta tách sau: 1.3 1.3 1.3 11 1 Tương tự: 3.5 ……………………… 1 1 2003.2005 2003 2005 Cộng vế với vế đẳng thức ta được: 1 1002 S 1 2003 2005 2005 2005 Nhận xét kết quả: - Thừa số nhỏ nhất, lớn mẫu số hạng 1; 2005 - Kết tích hiệu nghịch đảo thừa số nhỏ thừa số lớn mẫu với nghịch đảo đơn vị 1 S 1.3 3.5 2003.2005 Cách 2: Ta có: a b a b 1 Ta thấy: b.a b.a b.a b a a, b N , a b Ta phải biến đổi cho tử số tất số hạng phải khoảng cách hai thừa số mẫu tất hạng tử tách được: 1 1.3 1 3.5 1 2003.2005 2003 2005 2 2004 1 1 1 1 1.3 3.5 2003.2005 2005 2005 2003 2005 1 2 2004 Mµ S 2S 1.3 3.5 2003.2005 1.3 3.5 2003.2005 2005 2004 1002 S :2 2005 2005 1 Chú ý: Thơng qua ví dụ cần phải khắc phục cho học sinh sai hay gặp 3.5 sai m 1 Nhận xét tổng quát: b.a b a với a b m Bài toán tổng quát: Sn 1 a( a m) (a m)(a 2m) a n 1 m a nm 11 Sn m a a nm Bài 3: Tính nhanh tổng sau 52 52 52 A 1.6 6.11 26.31 a) với m = 1;2;3 n = 1;2;3 4 4 B 11.16 16.21 21.26 61.66 b) Lời giải 5 1 1 1 D 5 5 26.31 26 31 1.6 6.11 11.16 6 11 11 16 a) Ta có : 1 30 150 D 5 5 31 31 31 Bài 3: Tính tổng sau a) A 32 32 32 32 32 2.5 5.8 8.11 11.14 14.17 4 4 61.66 b) 11.16 16.21 21.26 Lời giải 32 32 32 32 32 A 2.5 5.8 8.11 11.14 14.17 a) Ta có : 1 1 1 1 15 45 3 14 17 17 = 34 34 = 2 5 45 A 34 Vậy 1 5 B 4 5B 4 61.66 61.66 11.16 16.21 21.26 11.16 16.21 21.26 b) Ta có: 1 1 1 1 55 5B 4 B 4 B 4 61 66 11 16 16 21 11 66 11.66 66 33 Bài 4: Tính giá trị biểu thức 3 25 25 25 A 106.113 50.55 55.60 95.100 1.8 8.15 15.22 Lời giải 7 3 3 B 3 B 106.113 1.8 8.15 15.22 1.8 8.15 15.22 106.113 Ta có 1 112 3.112 48 1 1 1 B 3 B 3 3 106 113 113 7.113 113 8 15 15 22 113 C 25 25 25 5 C 50.55 55.60 95.100 50.55 55.60 95.100 1 1 C C 50 100 100 20 48 847 A B C 113 20 2260 Khi : Bài 5: 9 1999.2009 Tính nhanh 19 19.29 29.39 Lời giải 9 9 9 A A 1999.2009 9.19 19.29 29.39 1999.2009 Ta có: 19 19.29 29.39 10 10 10 10 1 10 A 9 9 1999.2009 9.19 19.29 29.39 2009 10 A 9 2000 2000 200 A 9.2009 2009 2009 Bài 6: Thực phép tính A 3 1 1 15 17 1.2 2.3 3.4 7.8 8.9 Lời giải Ta có : A 3 1 1 15 17 15 17 1.2 2.3 3.4 7.8 8.9 = 1.2 2.3 3.4 7.8 8.9 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4 8 9 9 Bài 3: Tính nhanh tổng sau 1 1 1 A 91 247 475 755 1147 a) 2 2 B 15 35 63 99 143 b) Lời giải 1 1 1 1 1 36 E 1 1 1.7 7.13 13.19 31.37 7 13 31 37 37 37 a) Ta có : b) Ta có : C 2 2 1 3.5 5.7 7.9 9.11 11.13 11 33 Bài 3: 10 Bài 2: 1 1 A 1.2.3 2.3.4 3.4.5 10.11.12 Tính nhanh tổng sau Lời giải 2 2 1 2A 1.2.3 2.3.4 3.4.5 10.11.12 1.2 2.3 2.3 3.4 10.11 11.12 Ta có: 1 65 65 2A A 1.2 11.12 132 264 1 1 1 A : 1.2.3 2.3.4 n n 1 n n 1 n Tổng quát: b) Tính tổng sau: 1 Sn 1.2.3.4 2.3.4.5 n n 1 n n Nhận xét đề - Tử số hạng - Mẫu số hạng tích số tự nhiên liên tiếp - Số hạng tổng quát có dạng n n 1 n n 3 Ta có: 1 k k 1 k k 3 k k 1 k k k 3 k 1 1 k k 1 k k 3 k k 1 k k 1 k k Do đó: 1 1 1.2.3.4 1.2.3 2.3.4 1 1 2.3.4.5 2.3.4 3.4.5 1 1 n n 1 n n 3 n n 1 n n 1 n n Cộng vế với vế đẳng thức ta 1 1 1 1 Sn 1.2.3 2.3.4 2.3.4 3.4.5 n n 1 n n 1 n n 3 15 = 1 1 1.2.3 n 1 n n Bài 2: 1 1 27.28.29.30 Tính nhanh tổng sau 1.2.3.4 2.3.4.5 3.4.5.6 Lời giải 1 1 , , , Nhận xét: 12 3 3 4 2 3 4 3 4 4 5 3 4 5 1 27 28 29 28 29 30 27 28 29 30 Gọi biểu thức phải tính A , ta được: 1 4059 3A 2 3 28 29 30 28 29 30 Vậy A 1353 8120 c) Bài toán tổng quát 1 Sn 1.2.3 m 2.3.4 m 1 n n 1 n n m 1 Sn Ta có 1 m 1.2.3 m 1 n 1 n n n m 1 Với m 2;3; 4; n 1; 2;3; Chú ý: Ví dụ 1: Có thể khai thác cho học sinh thấy tổng 1 Sn 1.2.3 2.3.4 n n 1 n Thì 4 n n 2 2 Sn 1.2.3 2.3.4 n n 1 n 1 1 S n 1.2 2.3 2.3 3.4 n n 1 n 1 n 1 1.2 n 1 n 1 1 Sn 1.2 n 1 n 16 Như vậy: * 2m 1 a a m a 2m a a m a m a 2m * 3m 1 a a m a 2m a 3m a a m a 2m a m a 2m a 3m Dạng 5: Tính tổng tự nhiên dạng tích Bài 1: a) Tính tổng A 1.2 2.3 3.4 98.99 2 2 b) Sử dụng kết câu a, tính: B 1 97 98 c) Sử dụng kết câu a, tính: C 1.99 2.98 3.97 98.2 99.1 Lời giải a) Để tách số hạng thành hiệu hai số nhằm triệt tiêu cặp hai số, ta nhân số hạng A với Thừa số viết dạng số hạng thứ nhất, số hạng thứ hai, số hạng thứ ba, …., 100 97 số hạng cuối Ta có: A 1.2(3 0) 2.3 1 3.4 97.98 99 96 98.99 100 97 1.2.3 2.3.4 3.4.5 97.98.99 98.99.100 (0.1.2 1.2.3 2.3.4 96.97.98 97.98.99) 98.99.100 Suy A 323400 Tổng quát ta có: 1.2 2.3 n n 1 n n 1 n 2 2 b) B 1 97 98 1 1 1 1 97 98 1 98 99 1 1.2 2.3 3.4 97.98 98.99 97.98 A 98.99 323400 4851 318549 2 2 Tổng quát: 97 98 n n 1 n n n 1 n n 1 2n 1 c) C 1.99 2.98 3.97 98.2 99.1 1.99 99 1 99 98 99 97 99 99 98 17 1.99 2.99 3.99 98.99 99.99 1.2 2.3 97.98 98.99 99 99 A 99 99.100 98.99.100 99.100.101 166650 Tổng quát: 1.n n 1 n n 1 n.1 n n 1 n Bài 2: Tính tổng B 1.2.3 2.3.4 3.4.5 17.18.19 Lời giải Ta có: B 1.2.3.4 2.3.4 1 3.4.5 17.18.19 20 16 B 1.2.3.4 2.3.4.5 1.2.3.4 3.4.5.6 2.3.4.5 17.18.19.20 16.17.18.19 B 17.18.19.20 B 17.18.19.5 29070 Bài 3: Tính nhanh tổng sau a) D 1.4 2.5 3.6 100.103 b) E 1.3 2.4 3.5 97.99 98.100 Lời giải a) Ta có: D 1 3 3 3 100 100 D 1.1 1.3 2.2 2.3 3.3 3.3 100.100 100.3 D 1.1 2.2 3.3 100.100 100 Đặt A 1.1 2.2 3.3 100.100 B 1 100 2 2 Ta có : A 1 100 A 1 1 1 1 100 101 1 A 1.2 2.3 3.4 100.101 100 D 1.2 2.3 3.4 100.101 100 Đặt C 1.2 2.3 3.4 100.101 , Tính tổng C ta : 3C 1.2 2.3 1 3.4 100.101 102 99 3C 1.2.3 0.1.2 2.3.4 1.2.3 3.4.5 2.3.4 100.101.102 99.100.101 3C 100.101.102 0.1.2 100.101.102 C 100.101.34 18 B 1 100 100 1 100 101.50 5050 Vậy D C B 100.101.34 5050 348450 b) Ta có: E 1 97 97 98 98 E 1.1 1.2 2.2 2.2 3.3 3.2 97.97 97.2 98.98 98.2 E 1.1 2.2 3.3 97.97 98.98 97 98 Đặt A 1.1 2.2 3.3 98.98 B 1 97 98 Tính tương tự câu a thay vào E Bài 4: Tính nhanh tổng sau a) F 1.3 5.7 9.11 97.101 b) G 1.2.3 2.3.4 3.4.5 98.99.100 Lời giải a) F 1 97 97 F 1.1 1.2 5.5 5.2 9.9 9.2 97.97 97.2 F 1.1 5.5 9.9 97.97 97 Đặt A 1.1 5.5 9.9 97.97, B 1 97 , tính thay vào F b) 4G 1.2.3 2.3.4 1 3.4.5 98.99.100 101 97 4G 1.2.3.4 0.1.2.3 2.3.4.5 1.2.3.4 3.4.5.6 2.3.4.5 98.99.100.101 97.98.99.100 4G 98.99.100.101 G 98.99.100.101 Bài 4: Tính nhanh tổng sau a) H 1.99 2.98 3.97 50.50 b) K 1.99 3.97 5.95 49.51 Lời giải a) H 1.99 99 1 99 50 99 49 19 H 1.99 2.99 1.2 3.99 2.3 50.99 49.50 H 1.99 2.99 3.99 50.99 1.2 2.3 3.4 49.50 Đặt A 99 50 , B 1.2 2.3 3.4 49.50 Tính A B thay vào H b) K 1.99 99 99 49 99 48 K 1.99 3.99 2.3 5.99 4.5 49.99 48.49 K 1.99 3.99 5.99 49.99 2.3 4.5 48.49 Đặt A 99 49 , B 2.3 4.5 6.7 48.49 Tính A B thay vào K Bài 4: Tính nhanh C 1.3 3.5 5.7 97.99 Lời giải C 1 97 97 C 1.1 1.2 3.3 3.2 5.5 5.2 97.97 97.2 C 1.1 3.3 97.97 97 Đặt A 1.1 23.3 5.5 97.97, B 1 97 Tính A B thay vào C Bài 4: 1.2 2.4 3.6 4.8 5.10 Tính 3.4 6.8 9.12 12.16 15.20 Lời giải Ta có 3.4 6.8 9.12 12.16 15.20 6.1.2 6.2.4 6.3.6 6.4.8 6.5.10 6 1.2 2.4 3.6 4.8 5.10 1.2 2.4 3.6 4.8 5.10 1.2 2.4 3.6 4.8 5.10 3.4 6.8 9.12 12.16 15.20 1.2 2.4 3.6 4.8 5.10 Bài 5: 2 2 2 Biết 10 385 Tính tổng S 2 20 Lời giải 20