Cấp số nhân là một dãy số (hữu hạn hoặc vô hạn), trong đó kể từ số hạng thứ hai, mỗi số hạng đều bằng số hạng đều bằng tích của số hạng đứng ngay trước nhân với một số không đổi q.. Số[r]
(1)CHỦ ĐỀ 3: DÃY SỐ CẤP SỐ CỘNG - CẤP SỐ NHÂN Phương pháp quy nạp toán học
A LÝ THUYẾT
Để chứng minh mệnh đề liên quan đến số nguyên dương n với n mà thử trực tiếp làm sau:
- Bước 1: Kiểm tra mệnh đề với n1.
- Bước 2: Giả thiết mệnh đề với số tự nhiên n k 1 (gọi giả thiết quy nạp) Bằng kiến thức biết giả thiết quy nạp, chứng minh mệnh đề với n k 1. B CÁC BÀI TỐN ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1. Với mối số nguyên dương n, đặt S1222 n2 Mệnh đề đúng? A.
( 1)( 2)
n n n
S
B.
( 1)(2 1)
n n n
S
C.
( 1)(2 1)
n n n
S
D.
( 1)(2 1)
n n n
S
Đáp án C.
Lời giải
Cách 1:Chúng ta chứng minh phương pháp quy nạp toán học n *, ta có đẳng
thức
2 2 ( 1)(2 1)
1
6
n n n
n
- Bước 1: Với n1 vế trái 12 1, vế phải
1(1 1)(2.1 1)
Vậy đẳng thức với n1.
-Bước 2: Giả sử đẳng thức với n k 1, tức chứng minh
2 2 2 ( 1) ( 1) 2( 1) ( 1)( 2)(2 3)
1 ( 1)
6
k k k k k k
k k
Ta phải chứng minh đẳng thức với n k 1, tức chứng minh
2 2 2 ( 1) ( 1) 2( 1) ( 1)( 2)(2 3)
1 ( 1)
6
k k k k k k
k k
Thật vậy, theo giả thiết quy nạp ta có
2 2 2 ( 1)( 1)(2 1)
1 ( 1) ( 1)
6
k k k
k k k
Mà
2
( 1)( 1)(2 1) ( 1)(2 1) 6( 1) ( 1)( 2)(2 3)
( 1)
6 6
k k k k k k k k k k
k
Suy
2 2 2 ( 1)( 2)(2 3)
1 ( 1)
6
k k k
k k
Do đẳng thức với n k 1 Suy có điều phải chứng minh. Vậy phương án C
Cách 2: Kiểm tra tính đúng-sai phương án đến tìm phương án thông qua số giá trị cụ thể n
+ Với n1 S 12 1 (loại phương án B D);
+ Với n2thì S 12 22 5 (loại phương án A).
Vậy phương án C
(2)Ngồi kết nêu ví dụ 1, đề cập đến kết tương tự sau: 1)
( 1)
1
2 n n
n
2)
2
3 3 ( 1)
1
4 n n
n
3)
2
4 4 ( 1)(2 1)(3 1)
1
30
n n n n n
n
4)
2 2
5 5 ( 1) (2 1)
1
12
n n n n
n
5)
( 1)( 2)( 3)
1.2.3 2.3.4 ( 1)( 2)
4
n n n n
n n n
Nhận xét: Từ ví dụ tập phần nhận xét, ta thấy bậc vế trái nhỏ bậc vế phải đơn vị Lưu ý điều tính tổng dạng luỹ thừa dựa vào phương pháp hệ số bất định Từ kết ví dụ này, hồn tồn đề xuất câu hỏi trắc nghiệm sau đây:
Câu 1. Với số nguyên ,n đặt S 12 22 n2. Mệnh đề sai?
A.
3
1
2
6
S n n n
B.
3
1
1
6
S n n n n
.
C.
3
1
2
6
S n n n n
. D.
1 2 1
6
n n n
S
Câu 2. Với số nguyên dương ,n ta có 1222 n2 an3bn2cn, , , a b c số Tính giá trị biểu thức M ab2bc2ca2
A. M 25. B.
25 216 M
C.
25 M
D. M 23.
Câu 3. Tìm tất số nguyên dương ,n để 12 22 n2 2017.
A. n18. B. n20. C. n17. D. n19.
Câu 4. Tính tổng S tất số nguyên dương ,n thoả mãn 1222 n2 2018.
A. S 153. B. S 171. C. S 136. D. S 190.
Ví dụ 2. Đặt Tn 2 2 (có n dấu căn) Mệnh đề mệnh đề đúng? A Tn 3. B Tn cos2n
C Tn cos2n
D Tn 5. Đáp án B.
Lời giải Ta chứng minh Tn 2cos2n
phương pháp quy nạp toán học Thật vậy: Bước 1: Với n1 vế trái 2, vế phải 2 cos21 cos4
(3)Bước 2: Giả sử đẳng thức với n k 1, nghĩa Tk cos2k
Ta phải chứng minh đẳng thức với n k 1, tức chứng minh Tk 2cos2k
Thật vậy, Tk1 2Tk nên theo giả thiết quy nạp ta có 1
2 2cos
k k k
T T
Mặt khác,
2
1 2
1 cos cos 2 cos
2k 2k 2k
nên
2
1 2.2 cos 2 2 cos2
k k k
T
Vậy phương án B
STUDY TIP
Ngoài cách làm trên, ta làm theo cách sau: kiểm tra tính – sai phương án đến tìm phương án thơng qua số giá trị cụ thể n
+ Với n1 T1 (loại phương án A, C D)
Nhận xét: Từ kết ví dụ 2, đề xuất câu hỏi đây:
Câu 1. Đặt Tn 2 2 (có n dấu căn) Tìm n để
511 2sin
1024 n
T
A n10. B n9. C n11. D n8. Câu 2. Cho dãy số un xác định u1
*
1 ,
n n
u u n
Số hạng tổng quát dãy số un là:
A un 2sin2n
B un cos2n
C un cos2n
D un sin2n
Ví dụ 3. Đặt
1 1
1.3 3.5 (2 1)(2 1) n
S
n n
,với n *.Mệnh đề đúng? A. 2(2 1) n n S n
. B
3 n n S n
. C n
n S
n
. D
2 n n S n .
Đáp án C
Lời giải
Cách 1: Rút gọn biểu thức Sn dựa vào việc phân tích phần tử đại diện. Với số nguyên dươngk, ta có
1 1
(2k 1)(2k 1) 2k 2k
.
Do đó:
1 1 1
1
2 3 2 n S n n 11 22121 n nn . Vậy phương án phương án C
Cách 2: Kiểm tra tính – sai phương án dựa vào số giá trị cụ thể n. Với n1thì
1
1.3
S
(chưa loại phương án nào); Với n2
1
1.3 3.5
S
(4)Nhận xét: Từ kết ví dụ này,chúng ta hồn tồn trả lời câu hỏi trắc nghiệm sau đây:
Câu 1. Với n *,biết
1 1
1.3 3.5 (2 1)(2 1)
an b
n n cn
Trong , ,a b c số
nguyên Tính giá trị biểu thức P a 2b3c4.
A P17. B P10. C P9. D P19.
Câu 2. Với n *,biết
1 1
1.3 3.5 (2 1)(2 1) an b
n n n c
Trong , ,a b c số
nguyên.Tính giá trị biểu thức
2 2
T a b c a b c
A T 40. B T 4. C T 32. D T 16.
Câu 3. Biết
2
1 1
1.3 3.5 (2 1)(2 1)
an bn c
n n n
,trong n * a b c, , số
nguyên Tính giá trị biểu thức a c
F a b
A F9. B F 6. C F 8. D F 27.
Câu 4. Tính tổng S tất số nguyên dương n thỏa mãn bất phương trình
1 1 17
1.3 3.5 (2n1)(2n1)35
A S 153. B S 136. C S272. D S 306.
Ví dụ 4. Tìm tất số nguyên dương n cho 2n1n2 3 n
A. n3. B. n5. C. n6. D. n4.
Đáp án D
Lời giải
Kiểm tra tính – sai bất đẳng thức với trường hợp n1, 2,3, 4, ta dự đoán
1
2n n ,n
với n4. Ta chứng minh bất đẳng thức phương pháp quy nạp toán
học Thật vây:
-Bước 1: Với n4 vế trái 24 1 25 32, vế phải 423.4 28.
Do 32 28 nên bất đẳng thức với n4
-Bước 2: Giả sử đẳng thức với n k 4, nghĩa 2k1k2 3 k
Ta phải chứng minh bất đẳng thức với n k 1, tức phải chứng minh
2
1
2k
k k
hay 2k2 k25k4
Thật vậy, theo giả thiết quy nạp ta có 2k1k2 3 k
Suy
1
2.2k k 3k
hay 2k2 2k26k
Mặt khác
2 2
2k 6k k 5k4 k k 4 4 16
với k4
Do
2 2
2k
k k k k
hay bất đẳng thức với n k 1 Suy bất đẳng thức chứng minh
(5)STUDY TIP Dựa vào kết ví dụ 4, ta đề xuất tốn sau:
Tìm số nguyên tố p nhỏ cho: 2n1n23 ,n n p n, *
A. p3 B. p5 C. p4 D. p7
C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Câu 1. Tổng S góc đa giác lồi n cạnh, n3, là:
A S n 180. B S n 180 .
C S n1 180 D S n 180
Câu 2. Với n *, rút gọn biểu thức S 1.4 2.7 3.10 n n3 1
A S n n 12 B S n n 22 C S n n 1 D S 2n n 1
Câu 3. Kí hiệu k!k k 1 2.1, k * Với n *, đặt Sn 1.1! 2.2! n n ! Mệnh đề nào đúng?
A Sn 2 !n B Sn n1 ! 1 . C Sn n1 ! D Sn n1 ! 1
Câu 4. Với n *, đặt
2
2 2
1 n
T n và Mn 224262 2n2 Mệnh đề dưới
đây đúng? A
4 2 n
n
T n
M n
. B
4 n
n
T n
M n
. C
8 1 n
n
T n
M n
. D
2 1 n
n
T n
M n
.
Câu 5. Tìm số nguyên dương p nhỏ để 2n 2n1 với số nguyên np.
A. p5 B p3. C p4 D p2
Câu 6. Tìm tất giá trị n *sao cho 2n n2
A.n5. B n1 n6. Cn7. D n1 n5.
Câu 7. Với số nguyên dương n, ta có:
1 1
2.5 5.8 3
an b
n n cn
, a b c, , là
các số nguyên Tính giá trị biểu thức T ab2bc2ca2
A T 3. B T 6. C T 43. D T 42.
Câu 8. Với số nguyên dương n2, ta có:
1 1
1
4
an
n bn
, a b, các
số nguyên Tính giá trị biểu thức T a2b2
A P5. B P9. C P20. D P36.
Câu 9. Biết 1323 n3an4bn3cn2dn e , n * Tính giá trị biểu thức M a b c d e .
A M 4. B M 1. C
1 M
D
1 M
.
Câu 10. Biết số nguyên dương n, ta có 1.2 2.3 n n 1 a n1 3b n1 2c n d1
2 2
1.2 2.5 3.8 n n3 1 a n b n c n d . Tính giá trị biểu thức
1 2 2
T a a b b c c d d .
A T 2. B T 1. C
4 M
D
2 T
(6)Câu 11. Biết 1k2k nk, n k, số nguyên dương Xét mệnh đề sau:
1
1 n n
S
,
2
1
n n n
S
,
2
2
1 n n
S
4
1 3 30
n n n n n
S
Số mệnh đề mệnh đề nói là:
A.4. B 1. C 2 D 3.
Câu 12. Với n *, ta xét mệnh đề P:"7n 5chia hết cho 2"; :"7Q n5chia hết cho 3"
:"7n
Q chia hết cho 6" Số mệnh đề mệnh đề :
A.3. B 0. C 1. D 2.
Câu 13. Xét toán: “Kiểm nghiệm với số nguyên dương n bất đẳng thức n2n1” Một học sinh đã trình bày lời giải tốn bước sau:
Bước 1: Với n1, ta có: ! 1! 1n 2n1 21 1 20
Vậy n! 2 n1 đúng. Bước : Giả sử bất đẳng thức với n k 1, tức ta có k! 2k1
Ta cần chứng minh bất đẳng thức với n k 1, nghĩa phải chứng minh k1 ! 2 k.
Bước : Ta có k1 ! k 1 ! 2.2 k k12k Vậy n! 2 n1 với số nguyên dương n.
Chứng minh hay sai, sai sai từ bước ?
A Đúng. B Sai từ bước 2. C Sai từ bước 1. D Sai từ bước 3.
Câu 14. Biết
2
1 1
1.2.3 2.3.4 16
an bn
n n n cn dn
, a b c d, , , n số nguyên dương Tính giá trị biểu thức T a c b d
là :
A.T 75. B T 364. C T 300. D T 256.
D HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1. Đáp án B.
Cách 1: Từ tổng góc tam giác 180 tổng góc từ giác 360,
chúng ta dự đoán S n 180
Cách 2: Thử với trường hợp biết để kiểm nghiệm tính –sai từ công thức Cụ thể với n3 S 180 (loại ln phương án A, C D); với n4 S 360
(kiểm nghiệm phương án B lần nữa)
Câu 2. Đáp án A.
Để chọn S đúng, dựa vào ba cách sau đây: Cách 1: Kiểm tra tính –sai phương án với giá trị n
Với n1 S1.4 4 (loại phương án B C); với n2 S 1.4 2.7 18
(loại phương án D)
(7)Cách 3: Ta tính S dựa vào tổng biết kết
1
1
2 n n
n
2 2
1
6
n n n
n
Ta có: S 3 1 222 n21 n n n 12
Câu 3. Đáp án B.
Chúng ta chọn phương án dựa vào hai cách sau đây: Cách 1: Kiểm nghiệm phương án giá trị cụ thể n Với n1 S11.1! 1 (Loại phương án A, C, D).
Cách 2: Rút gọn Sn dựa vào việc phân tích phần tử đại diện
! 1 ! ! ! ! !
k k k k k k k k k Suy ra:
2! 1! 3! 2! ! ! ! 1
n
S n n n .
Câu 4. Đáp án A.
Chúng ta chọn phương án dựa vào hai cách sau đây: Cách 1: Kiểm nghiệm phương án giá trị cụ thể n Với n1 T1 12 22 5;M122 4nên
1
5 T
M (loại phương án B, C, D). Cách 2: Chúng ta tính ,T Mn n dựa vào tổng biết kết Cụ thể dựa vào ví dụ 1:
2 2
;
6
n n
n n n n n n
T M
Suy
4 2 n
n
T n
M n
Câu 5. Đáp án B.
Dễ thấy p2thì bất đẳng thức 2p 2p1 sai nên loại phương án D
Xét với p3 ta thấy 2p 2p1 bất đửng thức Bằng phương pháp quy nạp toán học chứng minh 2n 2n1 với n3 Vậy p3 số nguyên dương nhỏ cần tìm
Câu 6. Đáp án D
Kiểm tra với n1 ta thấy bất đẳng thức nên loại phương án A C.
Kiểm tra với n1 ta thấy bất đẳng thức Bằng phương pháp quy nạp toán học
chứng minh 2n n2, n
Câu 7. Đáp án B.
Cách 1: Với ý
1 1
3k 3k 3k 3k
, có:
1 1 1 1 1
2.5 5.8 3n 3n 5 3n 3n
=
1
3
n n
n n .
Đối chiếu với đẳng thức cho, ta có: a1,b0,c6 Suy T ab2bc2ca2 6.
Cách 2: Cho n1,n2,n3 ta được:
1 3
; ;
4 10 22
a b a b x b
c c c
.
(8)Câu 8. Đáp án C
Cách 1: Bằng cách phân tích số hạng đại diện, ta có:
1 1
1 k k
k k k
Suy
2
1 1
1
4 n
1 1 2
2 3 2
n n n n
n n n n
Đối chiếu với đẳng thức cho ta có: a2,b4 Suy P a 2b2 20. Cách 2: Cho n2,n3 ta
1 3 2 ;
4 3
a a
b b
Giải hệ phương trình trren ta 2;
a b Suy 2
20 P a b .
Câu 9. Đáp án B
Cách 1: Sử dụng kết biết:
2
2
3 3
1
4
n n n n n
n
So sánh cách hệ số, ta
1 1
; ; ;
4
a b c d e
Cách 2: Cho n1,n2,n3,n4,n5, ta hệ phương trình ẩn a b c d e, , , , Giải hệ phương trình đó, ta tìm
1 1
; ; ;
4
a b c d e
Suy M a b c d e 1.
Câu 10. Đáp án C
Cách 1: Sử dụng tổng lũy thừa bậc bậc ta có:
+)
2 2 2
1.2 2.3 1
3
n n n n n n n
.
Suy 1 1
1
; 1; ;
3
a b c d
+) 1.2 2.5 3.8 n n3 13 1 222 n2 1 n n3n2
Suy a2 b2 1;c2 d2 0.
Do 2 2 T a a b b c c d d
Cách 2: Cho n1,n2,n3,n4 sử dụng phương pháp hệ số bất đinh ta tìm
1 1
1
; 1; ;
3
a b c d
; a2 b2 1;c2 d2 0.
Do 2 2 T a a b b c c d d
Câu 11. Đáp án D.
Bằng kết biết ví dụ 1, thấy có
2
2
1 n n
S
sai
Câu 12. Đáp án A
Bằng phương pháp quy nạp toán học, chứng minh 7n 5 chia hết cho 6. Thật vậy: Với n1 71 5 12 6 .
(9)Ta chứng minh mệnh đề với n k 1, nghĩa phỉa chứng minh 7k1
chia hết cho 6. Ta có: 7k1 5 7 k5 30
Theo giả thiết quy nạp 7k 5 chia hết 7k1 5 7 k 5 30 chia hết cho
6
Vậy 7n5 chia hết cho với n1 Do mệnh đề P Q đúng.
Câu 13. Đáp án A
Câu 14. Đáp án C
Phân tích phần tử đại diện, ta có:
1 1
1 2 1
k k k k k k k
.
Suy ra:
1 1
1.2.3 2.3.4 n n1 n2
1 1 1 1
2 1.2 2.3 2.3 3.4 n n n n
1 1
2 n n
=
2
2
3
4 12 8 24 16
n n n n
n n n n
.
Đối chiếu với hệ số, ta được: a2;b6;c8;d 24 Suy ra: T a c b d 300
DÃY SỐ
A LÝ THUYẾT 1 Định nghĩa:
Một hàm số u xác định tập hợp số nguyên dương * gọi dãy số vô hạn (hay gọi tắt dãy số)
Người ta thường viết dãy số dạng khai triển u u1, , , , ,2 un un u n viết tắt un
Số hạng u1 gọi số hạng đầu, un số hạng tổng quát (số hạng thứ n) dãy số 2 Các cách cho dãy số:
Người ta thường cho dãy số cách đây: - Cách 1: Cho dãy số công thức số hạng tổng quát
Ví dụ 1. Cho dãy số xn với n 3n n x
Dãy số cho cách có ưu điểm xác định số hạng bất kỳ
của dãy số Chẳng hạn, 10 11
10 10 177147
x
. - Cách 2: Cho dãy số phương pháp truy hồi
Ví dụ 2. Cho dãy số an xác định a11 an13an 7, n
Ví dụ 3. Cho dãy số bn xác định
1
2
1,
4 ,
n n n
b b
b b b n
.
(10)số cần phải tích số hạng trước phải tìm cơng thức tính số hạng tổng qt dãy số
- Cách 3: Cho dãy số phương pháp mô tả diễn đạt lời cách xác định số hẩng dãy số
Ví dụ 4. Cho dãy số un gồm số nguyên tố.
Ví dụ 5. Cho tam giác ABC có cạnh Trên cạnh BC, ta lấy điểm A1 cho CA1 1 Gọi
B hình chiếu A1 CA, C1 hình chiếu B1 AB, A2 hình chiếu C1 BC, B2 hình chiếu A2 CA,… tiếp tục thế, Xét dãy số un với
n n
u CA .
3 Dãy số tăng, dãy số giảm, dãy số hằng:
Dãy số un gọi dãy số tăng ta có un1un với n * Dãy số un gọi dãy số giảm ta có un1un với n *
Dãy số un gọi dãy số (hoặc dãy số khơng đổi) ta có un1 un với
*
n .
Ví dụ 6. a) Cho dãy số xn với xn n2 2n3 dãy số tăng. Chứng minh: Ta có
2
1
n
x n n n .
Suy
2
1 2 0,
n n
x x n n n n n hay xn1 xn, n 1 Vậy xn dãy số tăng.
b) Dãy số yn với
2
n n
n y
dãy số giảm Chứng minh:
Cách 1: Ta có 1
n n
n
y
Suy 1
3
0,
5 5
n n n n n
n n n
y y n
hay
1 ,
n n
y y n .Vậy yn dãy số giảm.
Cách 2: Với n *, ta có yn 0nên ta xét tỉ số
1
n n y
y
Ta có 1
3
n n
n
y
nên
1 1, 1
5
n n
y n
n
y n
Vậy yn dãy số giảm. c) Dãy số zn với z 1
n
n dãy số tăng dãy số
giảm
1
1 1
n n n
n n
z z
không xác định dương hay âm Đây dãy
số đan dấu
STUDY TIP
Để chứng minh dãy số bn dãy số giảm dãy số tăng, thường sử dụng một hướng sau đây:
(1): Lập hiệu un un1 un Sử dụng biến đổi đại sốvà kết biết để
n u
(11)(2): Nếu un 0, n 1thì ta lập tỉ số
1
n n
n u T
u
Sử dụng biến đổi đại số kết biết để Tn 1 (dãy số tăng),Tn 1(dãy số giảm)
4 Dãy số bị chặn
Dãy số un được gọi bị chặn tồn số M cho um M, n *. Dãy số un được gọi bị chặn tồn số m cho um m n, *
Dãy số un được gọi bị chặn vừa bị chặn vừa bị chặn dưới, tức tồn số M ,m cho m u m M, n *
Ví dụ 7:
a) Dãy số an với
3 1
2017sin n
n
a
là dãy số bị chặn 2017an 2017, n *
b) Dãy số bn với
2 3 n
n b
n
dãy số bị chặn
*
2
1,
3bn n . c) Dãy số cn với cn 3n 7 n1bị chặn an 49, n *. d) Dãy số dn với dn 6 (n dấu căn), bị chặn
*
3, n
d n . STUDY TIP
1) Nếu un là dãy số giảm bị chặn u1.
2) Nếu un là dãy số tăng bị chặn u1.
B Các tốn điển hình
Câu 5. Cho dãy số an xác định n 2017sin 2018cos
n n
a
Mệnh đề mệnh đề đúng?
A an6 an, n * B
*
9 ,
n n
a a n
C an12 an, n * D
*
15 ,
n n
a a n . Đáp án C
Lời giải Kiểm tra phương án đến tìm đáp án + Ta có
6
6
2017sin 2018cos 2017 sin 2018cos
2 3
n n
n n n n
a a
+ Ta có
6
9
2017sin 2018cos 2017sin 2018cos
2 3
n n
n n n n
a a
+ Ta có
12
12 12
2017sin 2018cos 2017sin 2018cos
2 3
n n
n n n n
a a
+ Ta có
15
15 15
2017sin 2018cos 2017 sin 2018cos
2 3
n n
n n n n
a a
(12)Nhận xét: Từ kết ví dụ này, trả lời câu hỏi trắc nghiệm sau đây
Cho dãy số an xác định n 2017sin 2018cos
n n
a
Hãy chọn phương án trả lời câu hỏi sau đây:
Câu 1: Tìm số nguyên dương p nhỏ để
*
, n p p
a a n
Câu 2: Số hạng thứ 2017 dãy số số hạng đây?
A. 3026 B.2017 1009 3 . C. 2017 1009 3 . D.3026. Câu 6. Cho dãy số an xác định
2 *
1
3
1; 1,
2
n n n
a a a a n
Số hạng thứ 201 dãy số an có giá trị bao nhiêu?
A a20182. B a2018 1. C a20180. D a2018 5.
Đáp án A
Lời giải
Nhận thấy dãy số dãy số cho công thức truy hồi Ta có a11;a2 2;a3 0;a4 1;a2 2;a6 0; 1.
Từ dự đốn an3 an, n * Chúng ta khẳng định dự đốn phương pháp quy nạp tốn học Thật vậy:
Với n1 a1 1 a4 1 Vậy đẳng thức với n1.
Giả sử đẳng thức với n k 1, nghĩa k k a a .
Ta phải chứng minh đẳng thức với n k 1, nghĩa chứng minh ak4 ak1
Thật vậy, ta có
2
4 3
3
1
2
k k k
a a a
(theo hệ thức truy hồi) Theo giả thiết quy nạp ak3ak nên
2
4
3
1
2
k k k k
a a a a
Vậy đẳng thức với n k 1 Suy an3 an, n *
Từ kết phần trên, ta có : mpmod3 am ap. Ta có 2018 mod 3 nên a2018 2.
Vậy phương án A
Nhận xét: Việc chứng minh hệ thức an3 an, n *giúp ta giải tốn tính tổng xác định số hạng tùy ý dãy số Vì vậy, việc phát tính chất đặc biệt dãy số giúp giải yêu cầu liên quan đến dãy số cách thuận lợi dễ dàng Chúngta kiểm nghiệm qua câu hỏi trắc nghiệm khách quan dưới nhé:
Cho dãy số an xác định
2 *
1
3
1; 1,
2
n n n
a a a a n
Hãy chọn phương án trả lời câu hỏi sau đây:
Câu 1. Tính tổng S sáu số hạng dãy an
(13)Câu 2. Tìm số nguyên dương p nhỏ để an p ap, n *
A p9. B p2. C p6. D p3.
Câu 3. Tính tổng S 2018 số hạng dãy an
A S 2016. B S 2019. C S 2017. D S 2018.
Câu 4. Tính tổng bình thường 2018 số hạng dãy an
A S 3360. B S 3361. C S 3364. D S 3365.
Câu 7. Cho dãy số an xác định
2 *
1 1; n n 1,
a a a n
Tìm số hạng tổng quát dãy số an .
A an 2. B an 2n1. C an 3n 2. D an n.
Đáp án D
Lời giải Ta có a2 2;a3 3;a4 4;a5 5.
Từ số hạng đầu dãy ta dự đoán an n Bằng phương pháp quy nạp toán học chứng minh an n Vậy phương án D
Nhận xét: Với kết ví dụ này, đề xuất câu hỏi trắc nghiệm đây:
Cho dãy số an xác định
2 *
1 1; n n 1,
a a a n
Hãy chọn phương án trả lời trong câu hỏi sau đây:
Câu 1. Rút gọn biểu thức 2
1 1
,
n
n n
s n
a a a a a a
ta được
A Sn n1. B Sn n1. C n
n S
n
. D n
n S
n
.
Câu 2. Mệnh đề
A Dãy số an là dãy số giảm. B Dãy số an không dãy số giảm.
C Dãy số an là dãy số tăng. D Dãy số an không dãy số tăng.
Câu 3. Rút gọn biểu thức Sn a12a22 an2
A Sn n n 1. B Sn n n 1. C
1
2 n
n n
S
D
1
2 n
n n
S
STUDY TIP
Ngồi cách làm bên, ta kiểm tra phương án đến tìm phương án thông qua việc xác định vài số hạng đầu dãy
+ Với a1 1 loại phương án A.
+Ta có a2 2 loại phương án B C.
Câu 8. Cho dãy số an có tổng n số hạng Sn n3 Mệnh đề đúng?
(14)B an là dãy số giảm an 3n23n1
C an là dãy số tăng an 3n23n1.
D an là dãy số tăng an 3n2 3n1
Đáp án A.
Lời giải
Ta có a1 a2 an Sn n3và
3
1 n n 1
a a a S n
Suy
3
3
1 3
n n n
a S S n n n n Ta có an 3n2 3n1
2 2
1 3 1
n
a n n n n Do an an1 6n1 0, n *
Dấu xảy n 1 0 hay n1 suy dãy số an là dãy số tăng. Vậy phương án A
Câu 9. Cho dãy số an xác định a1 1;an1 3an10, n * Tìm số hạng thứ 15 dãy số an .
A a1528697809. B a1528697814. C a15 9565933. D a15 86093437.
Đáp án A
Lời giải
Chúng ta tìm cơng thức xác định số hạng tổng quát dãy số an . Đặt bn an5 bn1an15
Từ hệ thức truy hồi an1 3an10, n * suy bn1 3 bn 510 bn1 3bn
Như ta có b1 a1 5 6;bn13bn Ta có b2 3b1 ;
2
3 3
b b b b43 3b3 33b1 Bằng phương pháp quy nạp ta chứng minh được 1, *
n n
b b n
, suy an 2.3n 5, n * Do a15 28697809 Vậy suy ra
phương án A
STUDY TIP Dãy số an xác định a1 1;an1 qand, n *
-Nếu q1 số hạng tổng quát dãy số an
1
1
1 n n
n
d q
a aq
q
.
-Nếu q1 số hạng tổng quát dãy số an an a n1d.
Cho dãy số an xác định an13an10, n * Hãy chọn phương án trả lời câu hỏi sau
(15)A 13, 49,157. B 49, 481, 4369. C 49,157,1453. D 49,1453, 4369.
Câu 2. Tìm số hạng tổng quát dãy số an .
A an 2.3n 5. B
1
2.3 n n
a . C an 2.3n 5. D 2.3 5 n n
a .
Câu 3. Số 2324522929 có số hạng dãy số an không, có số hạng thứ bao nhiêu?
A Khơng B Có, 18 C Có, 19 D Có, 20
Câu 4. an dãy số:
A Giảm bị chặn B Tăng bị chặn
C Tăng bị chặn D Giảm bị chặn
Ví dụ 6. Cho dãy số an xác định a15,a2 0 an2 an16 ,an n 1 Số hạng thứ 14 dãy số hạng nào?
A. 3164070. B 9516786. C 1050594. D 9615090. Đáp án A
Lời giải
+ Ta có an2 an16 ,an n an22an1 3an12an, n 1. Do ta có b1a22a110 bn13 ,bn n 1.
Từ hệ thức truy hồi dãy số bn , ta có b2 3 ;b b1 3b2 32b b1; 3b3 33b1
Bằng phương pháp quy nạp toán học, chứng minh rằng:
1
1
3 10.3 , n n n
b b n .
+ Ta có an2 an16 ,an n an2 3an12an1 3an, n 1. Do ta có: c1 a2 3a115 cn12 ,cn n
Từ hệ thức truy hồi dãy số cn , ta có
2
2 2 ;1 2 1; 2
c c c c c c .
Bằng phương pháp quy nạp toán học, chứng minh rằng:
2 1 15 2 1,
n n n
c c n
+ Từ kết trên, ta có hệ phương trình:
1
1 1
1
2 10.3
2.3 3 15
n
n n n n
n n
n n
a a
a
a a
Do số hạng tổng quát dãy số an
1
2.3 , n n n
a n .
Vậy suy a14 3164070 Vậy phương án A.
Nhận xét: Với kết ví dụ này, trả lời câu hỏi trắc nghiệm khách quan đây:
Cho dãy số an xác định a15;a2 0 an2 an16 ,an n Hãy chọn phương án trả lời câu hỏi sau
Câu 1. Tính số hạng thứ năm dãy số an .
A a5 210. B a5 66. C a5 36. D a5 360.
(16)A 1
2.3
n n n
a . B an 2.3n 3 2 n.
C an 2.3n1 3.2n1. D 2.3 3.2
n n
n
a .
STUDY TIP
Dãy số an xác định a1 a a, b an2 .an1.an, với n1, phương trình t2t 0 có hai nghiệm phân biệt t1 t2 Khi số hạng tổng quát dãy số
an 1 2
n n n
a m t m t , m m1, 2 thỏa mãn hệ phương trình
1
1 2
m m a
m t m t b.
Ví dụ 7. Cho dãy số an xác định a13
2
1 4, *
n n
a a n n n Số 1391 số hạng thứ dãy số cho?
A 18. B 17. C 20. D 19
Đáp án A.
Lời giải Từ hệ thức truy hồi dãy số an ta có:
3
2
2
1
6 17 21
1
3
n n
n n n
a a n n n a
Suy số hạng tổng quát dãy số an
3 6 17 21
3
n
n n n
a
Giải phương trình an 1391 ta n18
Vậy phương án A
STUDY TIP
Dãy số an xác định a1 a an1anf n , n 1.
Số hạng tổng quát dãy số an tính theo cơng thức:
1
1
n n
i
a a f i
Ví dụ 8. Cho dãy số an xác định a12
1
1 ,
n n
a a n
Mệnh đề đúng?
A an dãy số giảm bị chặn.
B an dãy số tăng bị chặn.
C an dãy số giảm không bị chặn dưới.
D an dãy số tăng không bị chặn trên. Đáp án A
Lời giải
Ta có
3
2
2
a a a
Do ta loại phương án B D
+ Ta có
1
1
an an
nên 1 1 1
1
0, *
2
n n n n n
a a a a a a n
(17)Suy an1an, n nên an dãy số giảm
+ Vì an dãy số giảm nên dãy số bị chặn a1 2.
Ta có 1
1 0, 1,
2 an an an n an n Vậy phương án A
C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Dạng 1: Bài tập xác định số hạng dãy số
Câu 1. Cho dãy số xn có
2 , * n n n x n
n Mệnh đề ?
A 1 n n n x
n . B
2 n n n x
n C
2 n n n x
n D
2 1 1 n n n x n .
Câu 2. Cho dãy số yn xác định
2 sin cos n n n y
Bốn số hạng đầu dãy số là:
A
1 0, , ,
2 2. B
1 1, , ,
2 2. C
1 3 1, , ,
2 2. D
1 1 0, , ,
2 2.
Câu 3. Cho dãy số yn xác định y1y2 1 yn2 yn1yn, n * Năm số hạng đầu tiên dãy số cho là:
A 1,1, 2, 4,7. B 2,3,5,8,11. C 1, 2,3,5,8. D 1,1, 2,3,5.
Câu 4. Cho dãy số un xác định u11 un 2 .n un1 với n2 Mệnh đề là
đúng ?
A u11 2 11!10 . B
10 11 2 11!
u . C 10 10
11 2 11
u . D 10 10
11 2 11
u .
Câu 5. Cho dãy số un xác định 1 u
un un12n với n2 Khi u50 bằng: A 1274,5. B 2548,5. C 5096,5. D 2550,5.
Câu 6. Cho dãy số un có
1 n n u
n Số
15 số hạng thứ dãy số un ?
A 8. B 6. C 5. D 7.
Câu 7. Cho dãy số an có an n24n11, n * Tìm số hạng lớn dãy số an .
A 14 B 15 C 13 D 12
Câu 8. Cho dãy số an có n 2100, * n
a n
n Tìm số hạng lớn dãy số an .
A
1
20. B
1
30. C
1
25. D
1 21.
Câu 9. Cho dãy số yn xác định y1 2
2
1 , *
n n
y y n n n Tổng S4 4 số hạng dãy số là:
A S4 20. B S4 10. C S4 30. D S4 14.
Câu 10. Cho dãy số xn xác định x15 xn1xnn n, * Số hạng tổng quát dãy số
(18)A 10 n n n x . B 5 n n n x . C 10 n n n x . D
2 3 12
2 n n n x . Câu 11. Cho dãy số xn xác định
2 x
1 , *
2 1
n n n x x n
n x Mệnh đề dưới
đây ?
A 100
2 39999 x
. B 100
39999 x
. C 100
2 40001 x
. D 100
2 40803 x
Dạng 2: Bài tập xét tính tăng, giảm dãy số.
Câu 12. Trong dãy số dãy số dãy số tăng ?
A Dãy an , với
1
1 sin , * n n
a n
n .
B Dãy bn , với
2
1 , *
n n
n
b n
C Dãy cn , với
1 , * n c n
n n .
D Dãy dn , với n 21, * n
d n
n .
Câu 13. Trong dãy số sau đây, dãy số dãy số giảm ?
A Dãy an , với
1 n n a
B Dãy bn với
2 1 n n b n .
C Dãy cn , với 1 n c
n . D Dãy dn , với dn 3.2n.
Câu 14. Cho dãy số xn với
4 n an x
n Dãy số xn dãy số tăng khi:
A a2. B a2. C a2. D a1.
Câu 15. Cho hai dãy số xn với
!
2 n n n x
yn với
2
sin
n
y n n
Mệnh đề ?
A xn dãy số giảm, yn dãy số giảm.
B xn dãy số giảm, yn dãy số tăng.
C xn dãy số tăng, yn dãy số giảm.
D xn dãy số tăng, dãy số tăng. Dạng 3: Bài tập xét tính bị chặn dãy số.
Câu 16. Cho dãy số un , với
3 n n u
n Mệnh đề ?
A Dãy un bị chặn không bị chặn dưới.
B Dãy un bị chặn không bị chặn trên.
C Dãy un bị chặn bị chặn dưới.
(19)Câu 17. Trong dãy số sau dãy số dãy bị chặn ?
A Dãy an , với an n216, n *.
B Dãy bn , với
1
, *
2
n
b n n
n .
C Dãy cn , với cn 2n3, n *
D Dãy dn , với n 24, * n
d n
n .
Câu 18. Trong dãy số dãy số bị chặn ?
A Dãy an , với an 3n1.
B Dãy bn , với
2
n b
n n .
C Dãy cn , với cn 3.2n1
D Dãy dn , với 2 n n
d .
Câu 19. Trong dãy số đây, dãy số bị chặn ?
A Dãy xn , với
2
1
n
n
x n n
B Dãy yn , với
2 6
n
y n n
C Dãy zn , với 2018 2017
n
n n
z
D Dãy wn, với 2017 n n
w .
Dạng 4: Bài tập tính chất dãy số.
Câu 20. Cho dãy số xn , xác định bởi: xn 2.3n 5.2 ,n n * Mệnh đề ?
A xn2 5xn1 6xn. B xn2 6xn1 5xn.
C xn25xn1 6xn 0 D xn26xn1 5xn 0.
Câu 21. Cho dãy số un , với un 3n Mệnh đề ?
A
1
5
2
u u
u
. B
2
u u
u
. C
100
1 100
1
1
2 u u u u
. D u u u1 .2 100 u5050. Câu 22. Cho dãy số an xác định
3 1
2017 cos
n
n a
Mệnh đề sai ?
A an12 an, n 1. B an8 an, n 1. C an9 an, n 1. D an4 an, n 1.
Câu 23. Cho dãy số an xác định a1 1
2
3
1, *
2
n n n
a a a n
Mệnh đề ?
(20)Câu 24. Cho dãy số an xác định a1 1,a2 2 an2 3.an1 an, n 1 Tìm số nguyên dương p nhỏ cho an p an, n *.
A p9. B p12. C p24. D p18.
Câu 25. Trong mệnh đề đây, mệnh đề SAI ?
A Dãy số an xác định a1 1
2018
, *
2017
n n
a n
a dãy số không đổi.
B Dãy số bn , với tan 2 1
n
b n
, có tính chất bn2 bn, n *
C Dãy số cn , với cn tann1, dãy số bị chặn.
D Dãy số dn , với dn cosn , dãy số giảm.
Câu 10. Cho dãy số ( )un xác định u12
*
2 n 1, ,
u u n N có tính chất
A. Là dãy số tăng bị chặn B. Là dãy số giảm bị chặn
C. Là dãy số giảm bị chặn D. Là dãy số tăng bị chặn
Câu 11. Cho dãy số ( )un xác định u1 1
2
1 ,
n n
u u n
Tổng S2018 u12u22 u20182
A. S2018 20152. B.
2 2018 2018
S C. S20182017 D. S20182016
Câu 12. Cho dãy số ( )zn xác định n sin 2cos
n n
z
Gọi M, m giá trị lớn giá trị nhỏ số hạng dãy số ( )zn Tính giá trị biểu thức T M2 m2
A T 13 B T 5 C T 18 D. T 7
Câu 13. Cho dãy số ( )un thỏa mãn
1 1
1 2017
; ,
2 2( 1) 2018
n
n n n
n u
u u n S u u u
n u
khi n
có giá trị nguyên dương lớn
A 2017 B 2015 C 2016 D 2014
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Dạng 1: Bài tập xác định số hạng dãy số
Câu 1. Đáp án C.
Ta có
2
1
n n
n x
n
nên
2( 1)
1
( 1)
( 1)
n n
n
n n
x
n n
(21)Ta có
2
1
2
sin os 0; sin os
4
y c y c
(loại phương án B D)
2
3
sin os2
4
y c
(loại phương án C)
Câu 3. Đáp án D.
Ta có y32;y4 3nên loại phương án cịn lại.
Câu 4. Đáp án B.
Ta có u2 22u u1; 36u2 2 2.3 ;2 u u1 8u3 2 2.3.4 u1 Bằng phương pháp quy nạp toán học,
chúng ta chứng minh !1 !1
n n
n
u n u n
Do u112 11!10 .
Câu 5. Đáp án D
Ta có
1
2(1 ) ( 1)
2
n
u n n n
Suy 50
50.51 2550,5
u
Câu 6. Đáp án D
Giải phương trình
1 15
n n
ta n7
Câu 7. Đáp án B
Ta có an (n 2)215 15, n Dấu xảy n 0 n2 Vậy số hạng lớn dãy số số hạng 15
Câu 8. Đáp án A
Ta có 2
1 100 2 .100 20 n
n n
a
n n
Dấu xảy n2 100 n 10.
Vậy số hạng lớn dãy số hạng 20.
Câu 9. Đáp án A.
Ta tính y2 2;y34;y4 12 S4 20
Câu 10. Đáp án A.
Cách 1: Tìm số hạng tổng quát dãy số. Ta có
2
( 1) 10
(1 1)
2
n n
n n n n
x x n x
Cách 2: Kiểm tra phương án tìm phương án đúng. Phương án A:
2 2
1
( 1) ( 1) 10 10 10
2 2
n n
n n n n n n
x n x n
Cách 3: Với n 1 x15 loại phương án lại B, C, D.
Câu 11. Đáp án A.
Ta có xn 0, n 1
1
2(2 1) ,
n n
n n
x x
Suy
2
1
1
4(1 1) 2( 1) ( 1) 2( 1)
2
n
n
n n n n n
x x
Suy 2
n
x n
Do 100
39999
x
(22)Câu 12. Đáp án B.
Dãy số ( )an dãy đan dấu nên dãy số tăng dãy số giảm
Với dãy ( )bn , ta có n n
b (do ( 1)2n 1)
Vì 1 5.5 ,
n n
n n
b b n
nên
( )bn là dãy số tăng.
Dãy số ( )cn là dãy số giảm
1
,
1
n n
c c n
n n n n
Dãy số ( )dn là dãy số giảm 2
,
2
n n
n n
d d n
n n n
Câu 13. Đáp án C.
Dãy số ( )an dãy đan dấu nên dãy số tăng dãy số giảm
Dãy số ( )bn là dãy số tăng
1
1 ,
1
n n
b n n b n
n n
Dãy số ( )cn là dãy số giảm 3
1
, 1 ( 1)
n n
c c n
n n
Dãy số ( )dn là dãy số tăng
1
3.2n 3.2n ,
n n
d d n
Câu 14. Đáp án B.
Ta có
( 1) n a n x n
Xét hiệu
( 1) 4
3 ( 2)( 3)
n n
a n an a
x x
n n n n
( )xn là dãy tăng xn1 xn 0, n 2a 0 a2
Câu 15. Đáp án D.
Ta có xn 0, n 1
1 1, 1
2 n n x n n x
nên ( )xn là dãy số tăng.
Ta có yn1 yn sin (2 n1) sin 2n0, n nên (y )n cũng dãy số tăng. Dạng 3: Bài tập xét tính bị chặn dãy số
Câu 16. Đáp án C.
Ta có
8
1 ,
3 10
n n
u u n
n n
nên (u )n là dãy số tăng Suy bị chặn
1 u
Lại
8
1 1,
3 n
u n
n
nên dãy số un bị chặn 1.
Câu 17. Đáp án D.
Dãy số ( )an là dãy số tăng bị chặn
2 16 17, 1.
n
a n n
Dãy số ( )bn là dãy số tăng bị chặn
1
2 2,
2
n
b n n n
n n
Dãy số ( )cn là dãy số tăng bị chặn 5, n
n
c n
Dãy số ( )dn dãy số bị chặn
1
0 ,
4 n
d n
1
0
4 4
n n do n n
Câu 18. Đáp án B.
(23) Dãy số ( )bn có 0bn 1, n 1 nên dãy số ( )bn là dãy số bị chặn.
Dãy số ( )cn dãy số tăng bị chặn c1 12 Dãy số ( )dn là dãy đan dấu
2
2 ( 2)
n n n
d lớn tùy ý n đủ lớn, còn
2
2 ( 2) 2.4
n n
n
d
nhỏ tùy ý n đủ lớn
Câu 19. Đáp án C.
Dãy số ( )xn là dãy đan dấu x2n lớn tùy ý n đủ lớn, x2n1 nhỏ tùy ý n đủ lớn Dãy số ( )yn dãy số giảm ynnhỏ tùy ý n đủ lớn
Dãy số ( )zn là dãy số tăng nên bị chặn bởi 2018 2017 z
Dãy số (w )n dãy đan dấu w2n lớn tùy ý n đủ lớn, w2n1 nhỏ tùy ý n đủ lớn
Dạng 4: Bài tập tính chất dãy số.
Câu 20. Đáp án A.
Ta có 2.3 5.2 18.3 20.2 ; 2.3 5.2 6.3 10.2
n n n n n n n n
n n
x x
Phương án A: xn2 5xn16xn 0
Phương án B: 8.3 15.2
n n
n n n
x x x
Phương án C: 36.3 40.2
n n
n n n
x x x
Phương án D: 44.3 55.2
n n
n n n
x x x
Câu 21. Đáp án D.
Phương án A:
9
1
5
3
3
2
u u
u
Phương án B:
6
3
3
2
u u
u
Phương án C:
100
1 100 100
1
1
2 u
u u u u
Phương án D:
1 100 5050
1 .2 100 3 5050
u u u u
Câu 22. Đáp án C.
Phương án A:
12
3( 12) (3 1) (3 1)
2017 cos 2017 cos 2017 cos
6 6
n n
n n n
a a n
Phương án B:
8
3( 8) (3 1) (3 1)
2017 cos 2017 cos 2017 cos
6 6
n n
n n n
a a n
Phương án C:
9
3( 9) (3 4) (3 4)
2017 cos 2017 cos 2017 cos
6 6
n n
n n n
a a n
Phương án D:
4
3( 4) (3 1) (3 1)
2017 cos 2017 cos 2017 cos
6 6
n n
n n n
a a n
(24)Lưu ý: Quan sát vào số số hạng tổng quát, ta thấy C có khác biệt so với ba phương án nên ta kiểm tra phương án C trước
Câu 23. Đáp án A.
Sáu số hạng dãy 1;2;0;1;2;0
Từ ta dự đoán an3 an, n 1.Bằng phương pháp quy nạp toán học ta chứng minh an3 an, n
Mặt khác 2018 3.672 2 nên a2018a2
Câu 24. Đáp án B.
Trước hết ta kiểm tra phương án với pnhỏ Viết 10 số hạng ( ) :an
1
8 10
1; 2; 1; 3; 2; 3; 1; 2; 3;
a a a a a a a
a a a
Dễ dàng thấy a10 1 a1 nên phương án A sai.
Cách 1: Ta viết thêm số hạng dãy ( ) :an ta được
1
8 10 11 12 13 14
( ) : 1; 2; 1; 3; 2; 3; 1; 2; 3; 4; 2 3; 2; 1; n
a a a a a a a a
a a a a a a a
Từ ta dự đoán an12an, n
Bằng phương pháp quy nạp toán học chứng minh an12 an, n Vậy số nguyên dương cần tìm p12
Cách 2: Sau viết 10 số hạng dãy ta đốn an6 an, n
Bằng phương pháp quy nạp toán học, ta chứng minh an6 an, n 1.Như số nguyên dương nhỏ để an6 an, n Do an12 an6 6 an6 an, n
Suy số cần tìm p12
Câu 25. Đáp án D.
Phương án A: Ta có
2018
1; 1;
1 2017
a a a
Từ ta dự đoán an 1, n Bằng phương pháp quy nạp toán học, chứng minh an 1, n 1.Suy ra
an dãy số khơng đổi Do phương án A đúng.
Phương án B: Ta có
2 tan 2( 2) tan (2 1) tan(2 1) ,
4 4
n n
b n n n a n
Vậy bn2 bn, n Do đóphương án B
Phương án C: Ta có cn 1, n 1.nên dãy số cn là dãy số không đổi Suy cn là dãy số bị chặn Do phương án C
Phương án D: Ta có d2n cos(2n) cos(4 n)d4n Suy khẳng định dn là dãy số giảm khẳng định sai
Câu 26. Đáp án C.
Ta có 1
1
( ) ( )
2
n n n n n
u u u u u u
Từ ta tính 1
1
2
n n
(25)Do
1 1
0,
2 2
n n n n n
u u n
nên un là dãy số giảm
Ta có
1
1 2,
2
n n
u n
nên un dãy số bị chặn Suy phương án C.
Câu 27. Đáp án B.
Từ hệ thức truy hồi dãy số, ta có un12 un22, n Suy
2
1 2( 1)
n
u u n n Do Sn u12u22 un2 2(1 n) n n n ( 1) n n
Vậy S2018 2018
Câu 28. Đáp án A.
Dựa vào chu kì hàm số ysin ;x ycos ,x ta có zn12 zn, n Do tập hợp phần tử dãy số S z z1; ; ;2 z12 3; 2; 1;0;
Suy M 2;m3.Do T 13
Câu 29. Đáp án C.
Dễ un 0, n 1.Từ hệ thức truy hồi dãy số, ta có
1
2 2,
n n
n n
u u
Suy
2
1 1
2(1 1) 2( 1) ( 1) 2( 1)
( 1) n
n n
n n n n n n n u
u u u n n
Do
1
, 1
n
u n
n n
Vậy
1
1
n n
n
S u u u
n n
Vì
2017 2018 n
S
nên
2017
2017 2018
n
n
n
Suy số nguyên dương lớn để
2017 2018 n
S
(26)CẤP SỐ CỘNG
A LÝ THUYẾT I ĐỊNH NGHĨA.
Cấp số cộng dãy số (hữu hạn vơ hạn), kể từ số hạng thứ hai, số hạng đều số hạng đứng trước cộng với số khơng đổi d
Số không đổi d gọi công sai cấp số cộng
Đặc biệt, d 0 thì cấp số cộng dãy số khơng đổi (tất số hạng nhau). Nhận xét: Từ định nghĩa, ta có:
1) Nếu un là cấp số cộng với công sai d, ta có cơng thức truy hồi
*
1 ,
n n
u u d n 1
2) Cấp số cộng un dãy số tăng công sai d 0. 3) Cấp số cộng un dãy số giảm công sai d 0. STUDY TIP
Để chứng minh dãy số un là cấp số cộng, cần chứng minh un1 u số vớin mọi số nguyên dương n
Ví dụ Chứng minh dãy số hữu hạn sau cấp số cộng: 2, 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19
.
Lời giải
(27)Nên theo định nghĩa cấp số cộng, dãy số 2, 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19 cấp số cộng với công sai
d
Ví dụ Trong dãy số đây, dãy số cấp số cộng? Tìm số hạng đầu cơng sai nó. a) Dãy số an , với an 4n 3; b) Dãy số bn , với
2 n
n b
; c) Dãy số cn , với cn 2018n; d) Dãy số dn , với dn n2.
Lời giải
a) Ta có an1 4(n1) 4 n1 nên an1 an (4n1) (4 n 3) 4, n Do an cấp số cộng với số hạng đầu a1 4.1 1 cơng sai d 4.
b) Ta có
2 3( 1)
4
n
n n
b
nên
1 3
,
4 4
n n
n n
b b n
Suy bn cấp số cộng với số hạng đầu
2 3.1
4
b
công sai
3 d
c) Ta có 2018
n n
c nên
1 2018 2018 2017.2018
n n n
n n
c c (phụ thuộc vào giá trị của
n) Suy cn cấp số cộng. d) Ta có dn1 (n1)2 nên
2
1 ( 1)
n n
d d n n n (phụ thuộc vào giá trị n). Suy dn cấp số cộng.
Ví dụ Cho cấp số cộng un có số hạng với số hạng đầu u
công sai
4 d
Viết dạng khai triển cấp số cộng
Lời giải
Ta có
2 10
; 2; ;
3
u u d u u d u u d
5
14 22
; 6; ;
3
u u d u u d u u d
Vậy dạng khai triển cấp số cộng un
2 10 14 22
; ; 2; ; ; 6; II SỐ HẠNG TỔNG QUÁT CỦA CẤP SỐ CỘNG.
Định lý
Nếu cấp số cộng un có số hạng đầu u1 cơng sai d
số hạng tổng quát un xác định công thức:
1 ( 1) ,
n
u u n d n (2)
STUDY TIP Từ kết định lý 1, ta rút nhận xét sau:
Cho cấp số cộng un biết hai số hạng up uq số hạng đầu cơng sai tính theo cơng thức:
(1) :
p q
u u
d
p q (2) : u1 up (p1) d
(28)a) Tìm u20.
b) Số 2018 số hạng thứ cấp số cộng? Lời giải
a) Ta có u20 u1(20 1) d 2 19.( 5) 93
b) Số hạng tổng quát cấp số cộng un u1 (n 1)d 7 n
Vì un 2018 nên 5 n2018 n405
Do n405 số nguyên dương nên số2018 số hạng thứ 405 cấp số cộng cho. III TÍNH CHẤT CÁC SỐ HẠNG CỦA CẤP SỐ CỘNG.
Định lý
Trong cấp số cộng un , số hạng (trừ số hạng đầu cuối) trung bình cộng hai số hạng đứng kề với nó, nghĩa
1
2
k k k
u u
u
với k2. (3)
STUDY TIP Một cách tổng quát, ta có:
Nếu un cấp số cộng ,
p k p k
p
u u
u k p
. Ví dụ
a) Cho cấp số cộng un có u99 101 u101 99 Tìm u100.
b) Cho cấp số cộng 2, , 6, x y Tính giá trị biểu thức Px2 y2 Lời giải
a) Theo tính chất cấp số cộng, ta có
99 101
100
2 u u u
nên u100 100
b) Theo tính chất cấp số cộng, ta có
2 2
x
x y
Vì x2 nên y10
Vậy Px2 y2 22 102 104
IV TỔNG n SỐ HẠNG ĐẦU TIÊN CỦA CẤP SỐ CỘNG. Định lý
Cho cấp số cộng un Đặt Sn u1u2 un Khi đó:
1
( )
2
n
n
n u u S
(4)
( 1)
n
n n
S nu d
(5) STUDY TIP
1) Chúng ta thường sử dụng cơng thức (4) để tính Sn khi biết số hạng đầu số hạng thứ n cấp số cộng.
(29)3) Các toán cấp số cộng thường đề cập đến đại lượng u d n u S Chúng ta cần biết ba đại1, , , n, n lượng năm đại lượng tìm hai đại lượng cịn lại Tuy nhiên, theo cơng thức tính
, n n
u S tốn cấp số cộng quy việc tính ba đại lượng u d n1, ,
Ví dụ Cho cấp số cộng un có u1 2 d 3
a) Tính tổng 25 số hạng cấp số cộng b) Biết Sn 6095374, tìm n
Lời giải
Ta có
2
( 1) 3( ) (3 7)
2
2 2
n
n n n n n n
S nu d n
a) Ta có 25
25(3.25 7) 850
S
b) Vì Sn 6095374 nên
2
(3 7)
6095374 12190748
n n
n n
Giải phương trình bậc hai với n nguyên dương, ta tìm n2017 B CÁC DẠNG TỐN VỀ CẤP SỐ CỘNG
Câu 1. Trong dãy số đây, dãy số cấp số cộng?
A Dãy số an , với an 2 ,n n *.
B. Dãy số bn , với b1 1,bn1 2bn 1, n *.
C. Dãy số cn , với cn (2n 3)2 ,n2 n *.
D. Dãy số dn , với
*
1
2018
1, ,
1
n n
d d n
d .
Lời giải Đáp án C.
Kiểm tra phương án đến tìm phương án - Phương án A: Ba số hạng dãy số 2, 4,
Ba số không lập thành cấp số cộng 2 2 - Phương án B: Ba số hạng dãy số 1, 3,
Ba số khơng lập thành cấp số cộng 2 4 - Phương án C: Ta có cn 9 12 ,n n *
Do đó, cn1 cn 12, n * nên ( )cn cấp số cộng. - Phương án D: Ba số hạng dãy số
1009 1, 1009,
505 Ba số không lập thành cấp số cộng
STUDY TIP
1) Để chứng minh dãy số un là cấp số cộng, cần chứng minh un1 un một số với số nguyên dương n
(30)Câu 2. Cho cấp số cộng un có u1 123 u3 u15 84 Tìm số hạng u17.
A.u17 242. B.u17 235. C.u17 11. D. u17 4.
Lời giải Đáp án C.
Ta có cơng sai cấp số cộng
3 15 84 7
3 15 12
u u
d
Suy u17 u1 (17 1) d 11
Vậy phương án C
STUDY TIP
Với việc biết số hạng đầu công sai cấp số cộng, hoàn toàn xác định yếu tố lại cấp số cộng số hạng tổng quát, thứ tự số hạng tổng n số hạng Tham khảo tập sau
Nhận xét: Cụ thể đề xuất câu hỏi sau đây:
Câu 1: Cho cấp số cộng un có u1 123 u3 u15 84 Số 11 số hạng thứ của
cấp số cộng cho?
A 17. B 16 C 18 D 19
Câu 2: Cho cấp số cộng
un có u1 123 u3 u15 84 Tìm số hạng tổng quát cấp số
cộng un
A un 130 7 n. B un 116 7 n. C un 123 7 n. D un 123 7 n. Câu 3: Cho cấp số cộng un có u1 123 u3 u15 84 Tính tổng S2017 2017 số hạng
đầu tiên cấp số cộng cho
A S2017 14487102,5. B S2017 13983861.
C S2017 13990920,5.D S2017 14480043
Câu 4: Cho cấp số cộng un có u1 123 u3 u15 84 Biết tổng n số hạng đầu tiên
của cấp số cộng 18, tìm n
A n34. B n35. C n36. D.n37.
Câu 3. Cho cấp số cộng un có u12u5 0 S4 14 Tính số hạng đầu u1 công sai d cấp
số cộng
A.u1 8,d 3. B. u1 8,d 3. C.u1 8,d 3. D. u1 8,d 3.
Lời giải Đáp án D.
Ta có u12u5 0 u12(u14 ) 0d 3u18d 0.
4
4(2 )
14 14
2
u d
S u d
Ta có hệ phương trình
1
1
3 8
2
u d u
u d d
Vậy phương án D
(31)A.um k un k um un, với k m k n , .
B. um k um k 2 ,um với k m
C.um uk (m k d ) , với k m.
D. u3n u2n un1
Lời giải Đáp án D.
Kiểm tra phương án đến tìm phương án sai
+ Phương án A: Ta có um k un k u1(m k 1)d u 1(n k 1)d
1 ( 1) ( 1)
u m d u n d um un.
Do A phương án
+ Phương án B: Ta có um k um k u1(m k 1)d u 1(m k 1)d
2[ ( 1) ]
u m d um.
Do B phương án
+ Phương án C: Ta có um u1(m 1)d u1(k 1)d(m k d ) uk (m k d ) Do C phương án
+ Phương án D: Ta có u2n un1 u1 (2n 1)d u 1nd u1(3n1)d u u3n u1
Vậy phương án D sai
STUDY TIP
Qua ví dụ này, lưu ý số tính chất cấp số cộng như: 1) um k un k umun, với k m k n , .
2) um k um k 2 ,um với k m. 3) um uk (m k d ) , với k m. Do C phương án
+ Phương án D: Ta có u2n un1 u1 2n1d u 1nd u 1 3n1d u u3nu1u3n Vậy D phương án sai
Câu 5. Cho dãy số un xác định u1 321 un1un với n * Tính tổng S 125 số hạng dãy số
A. S 16875. B. S 63375. C. S 63562,5. D. S 16687,5. Lời giải
Từ công thức truy hồi dãy số un , ta có un cấp số cộng với công sai d 3 Do tổng 125 số hạng cấp số cộng
1
125 125
16875
u d
S
Vậy chọn phương án A
Câu 6. Cho cấp số cộng un có cơng sai d 3 u22u32u42 đạt giá trị nhỏ Tính tổng S100
của 100 số hạng cấp số cộng
(32)Lời giải Đặt a u 1 thì
2 2 2 2
2 2
2 3 36 126 18 18
u u u a d a d a d a a a
với a Dấu xảy a 0 a6.Suy u16
Ta có
1 100
100 100
14250
u d
S
Vậy phương án C Nhận xét: Từ kết tập này, đề xuất câu hỏi sau đây:
Câu 1. Cho cấp số cộng un có cơng sai d 3 u22u32u42 đạt giá trị nhỏ Tìm số hạng thứ
2017 cấp số cộng
A u20176042 B u2017 6045 C u2017 6044 D u20176054
Câu 2. Cho cấp số cộng un có cơng sai d 3 u22u32u42 đạt giá trị nhỏ Số 2019 số
hạng thứ cấp số cộng cho?
A 676 B 675 C 672 D 674
Câu 3. Cho cấp số cộng un có cơng sai d 3 u22u32u42 đạt giá trị nhỏ Tìm số hạng
tổng quát cấp số cộng
A un 9 3n B un 6 3n C un 5 3n D un 3 3n
Câu 4. Cho cấp số cộng un có cơng sai d 3, m tham số Tìm giá trị nhỏ của biểu thức F u 22u32u42.
A minF 18 B minF 6 C minF 99 D minF117
Câu 7. Cho cấp số cộng 3,8,13, Tính tổng S 3 13 2018
A. S 408422. B. S 408242. C. S 407231,5. D. S 409252,5. Lời giải
Cấp số cộng 3,8,13, có số hạng đầu a1 3 công sai d 5
Suy 2018 số hạng thứ
2018
1 404
cấp số cộng Do
404
404 2018
408242
S S
Vậy B phương án
Nhận xét: Từ kết tập này, giải câu hỏi sau đây:
Câu 1. Cho cấp số cộng 3,8,13, Số 2018 số hạng thứ cấp số cộng đó?
A. 402 B. 403 C. 404 D. 405
Câu Cho cấp số cộng 3,8,13, , , x Tìm x biết 13 x 408242
A. x2017. B. x2016. C. x2019. D. x2018.
Câu Cần viết thêm vào hai số 2018 số hạng để thu cấp số
cộng hữu hạn có tổng số hạng 408242 ?
(33)Câu Cho cấp số cộng un có u1 3,uk 2018 Sk 408242 Số hạng thứ 2018 cấp số cộng số đây?
A. 10088 B. 10093 C. 10083 D. 10098
Câu 8. Tìm tất giá trị tham số m để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng: x3 3mx22m m 4x9m2 m0
A. m0. B.
17 265 12 m
C.
17 265 12 m
D. m1.
Lời giải Cách 1: Giải toán cách giải tự luận.
- Điều kiện cần: Giả sử phương trình cho có ba nghiệm phân biệt x x x1, ,2 3 lập thành cấp
số cộng Theo định lý Vi-ét phương trình bậc ba, ta có x1x2x3 3m Vì x x x1, ,2
lập thành cấp số cộng nên x1x32x2 Suy 3x2 3m x2 m Thay x2 m vào phương
trình cho, ta
3 3 2 4 9 0 0
1 m
m m m m m m m m m m
m
- Điều kiện đủ:
+ Với m0 ta có phương trình x3 0 x0 (phương trình có nghiệm nhất) Do đó
m khơng phải giá trị cần tìm
+ Với m1, ta có phương trình x3 3x2 6x 8 x1; x2; x4
Ba nghiệm 2; 1; lập thành cấp số cộng nên m1 giá trị cần tìm
Cách 2: Kiểm tra phương án chọn phương án Trước hết, ta kiểm tra phương án A D (vì m nguyên)
+ Với m0 ta có phương trình x3 0 x0 (phương trình có nghiệm nhất) Do đó
m khơng phải giá trị cần tìm.
+ Với m1, ta có phương trình x3 3x2 6x 8 x1; x2; x4
Ba nghiệm 2; 1; lập thành cấp số cộng nên m1 giá trị cần tìm
STUDY TIP
Phương trình bậc ba ax3bx2cx d 0a0 có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng điều kiện cần
b x
a
nghiệm phương trình Giải điều kiện ta có hệ thức liên hệ hệ số phương trình 2b3 9abc27a d3 0 Trong thực hành giải toán, cần ghi nhớ điều kiện cần
b x
a
nghiệm phương trình.
Câu 9. Biết tồn hai giá trị tham số m để phương trình sau có bốn nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng: x410x22m27m0, tính tổng lập phương hai giá trị
A.
343
B.
721
8 . C.
721
D.
343 . Lời giải
(34)Phương trình cho có 4nghiệm phân biệt phương trình (*) có 2 nghiệm
dương phân biệt
2
2
5 (2 )
0 25
2
m m
m m
m m
(do tổng hai nghiệm 10 0 nên không cần điều kiện này).
+ Với điều kiện (*)có hai nghiệm dương phân biệt t t t1, (1t2)
Khi phương trình cho có bốn nghiệm phân biệt t2; t1; t1; t2 .
Bốn nghiệm lập thành cấp số cộng
1 1 2
t t t t t t t t
Theo định lý Vi-ét ta có: t1t2 10; t t1 2m27m.
Suy ta có hệ phương trình
2 1
1 2
2
1
9 1
10 9
2
7
t t t m
t t t
m
t t m m m m
.
Cả hai giá trị thỏa mãn điều kiện nên nhận
Do
3
3 721
1
2
.
Suy phương án C
Câu 10. Một sở khoan giếng đưa định mức sau: Giá từ mét khoan 100000
đồng kể từ mét khoan thứ hai, giá mét sau tăng thêm 30000 đồng so với giá mét khoan trước Một người muốn kí hợp đồng với sở khoan giếng để khoan giếng sâu 20 mét lấy nước dùng cho sinh hoạt gia đình Hỏi sau hồn thành việc khoan giếng, gia đình phải tốn cho sở khoan giếng số tiền bao nhiêu?
A. 7700000 đồng B. 15400000 đồng C. 8000000 đồng D. 7400000 đồng Lời giải
Gọi un giá mét khoan thứ n, 1 n 20
Theo giả thiết, ta có u1100000 un1un 30000 với 1 n 19
Ta có ( )un cấp số cộng có số hạng đầu u1100000 cơng sai d 30000.
Tổng số tiền gia đình tốn cho sở khoan giếng tổng số hạng cấp số cộng ( )un Suy số tiền mà gia đình phải tốn cho sở khoan giếng là
1
20 20
20[2 (20 1) ]
7700000
2
u d
S u u u
(đồng) Vậy phương án A
C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Dạng 1: Bài tập nhận dạng cấp số cộng
Câu 1. Trong dãy số sau, dãy số cấp số cộng?
A. 3,1,5,9,14 B. 5,2, 1, 4, 7 C.
5 1 ,1, , ,
3 . D.
7 1
, , 2, , 2 2
(35)
A. Dãy số an với an3n 5.
B. Dãy số bn với bn 3 5n.
C. Dãy số cn với cn n2 n
D. Dãy số dn với
4 1
2017cot 2018
2 n
n
d
Câu 3. Cho số thực x y z, , thỏa mãn điều kiện: Ba số
1 1
, ,
x y y z z x theo thứ tự lập thành
cấp số cộng Mệnh đề mệnh đề đúng?
A. Ba số x y z2, ,2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng
B. Ba số y z x2, ,2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng
C. Ba số y x z2, ,2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng
D. Ba số z y x2, ,2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng Dạng 2: Bài tập xác định số hạng công sai cấp số cộng.
Câu 4. Cho cấp số cộng un xác định u3 2; un1 un3, n * Xác định số hạng tổng quát
của cấp số cộng
A. un 3n11. B. un 3n 8. C. un 2n 8. D. un n 5.
Câu 5.Cho cấp số cộng un có u2 2017;u51945 Tính u2018.
A. u2018 46367 B. u2018 50449 C. u2018 46391 D. u201850473
Câu 6. Cho cấp số cộng xn có Sn 3n2 2n Tìm số hạng đầu u1 công sai d cấp số cộng
đó
A. u12;d7. B. u11;d 6. C. u11;d6. D. u12;d 6.
Câu 7. Cho cấp số cộng un có Sn 7n 2n2 Tính giá trị biểu thức
2 2
3
P u u u .
A. P491. B. P419. C. P1089. D. P803.
Câu 8. Cho cấp số cộng un với
3
3
5
u u u u
Tìm số hạng đầu cấp số cộng.
A. u11 u14. B. u11 u14.C. u11 u14.D. u11 u11.
Câu 9. Cho cấp số cộng un có cơng sai d 2 u22u32u42 đạt giá trị nhỏ Số 2018 số
hạng thứ cấp số cộng un ?
A. 1012 B. 1011 C. 1014 D. 1013
Câu 10. Cho cấp số cộng 6, , 2,x y Khẳng định sau đúng?
A. x2;y5 B. x4;y6 C. x2;y6 D. x4;y6
Câu 11. Viết sáu số xen 24 để cấp số cộng có tám số hạng Sáu số hạng cần viết
thêm
A. 6,9,12,15,18, 21 B. 21,18,15,12,9,6
C.
13 27 41 ,10, ,17, ,24
2 2 . D.
(36)Câu 12. Cho hai cấp số cộng xn : 4,7,10, yn :1,6,11, Hỏi 2017 số hạng cấp số cộng có số hạng chung?
A. 404 B. 403 C. 672 D. 673
Câu 13. Cho cấp số cộng 1,7,13, ,x thỏa mãn điều kiện 13 x 280 Tính giá trị x.
A. x53. B. x55. C. x57. D. x59.
Câu 14. Biết tồn giá trị x0;2 để ba số sin ,sin ,1 sin 3 x 2x x lập thành cấp
số cộng, tính tổng S giá trị x
A. S 5. B. S3 . C.
7 S
D.
23 S
Dạng 3: Bài tập tổng n số hạng cấp số cộng.
Câu 15. Cho cấp số cộng un có u4 3 tổng số hạng S9 45 Cấp số cộng
có
A. S1092. B. S20980. C. S3 56. D. S16526.
Câu 16. Cho cấp số cộng xn có x3x1380 Tính tổng S15 15 số hạng cấp số cộng.
A. S15600 B. S15 800 C. S15 570 D. S15630
Dạng 4: Bài tập liên quan đến tính chất cấp số cộng.
Câu 17. Cho cấp số cộng un Mệnh đề mệnh đề đúng?
A. n p u mp m u nm n u p 0. B. m n u mn p u n p m u p 0.
C. m p u mn m u n p n u p 0. D. p n u mm p u n m n u p 0.
Câu 18. Cho ba số dương , ,a b c thỏa mãn điều kiện
1 1
, ,
b c c a a b lập thành cấp số cộng Mệnh đề đúng?
A Ba số , ,a b c lập thành cấp số cộng
B Ba số
1 1 , ,
a b c lập thành cấp số cộng.
C Ba số a b c2, ,2 lập thành cấp số cộng
D Ba số a, b, c lập thành cấp số cộng Dạng 5: Bài tập liên quan đến cấp số cộng.
Câu 19. Tìm tất giá trị tham số m để phương trình x410x2m0 có bốn nghiệm phân
biệt lập thành cấp số cộng
A m16. B m9. C m24. D m21.
Câu 20. Biết tồn hai giá trị tham số m để phương trình
4 2 1 2 1 0
x m x m
có bốn nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng, tính tổng bình phương hai giá trị
A
1312
81 B
1024
81 C
32
9 D
(37)Câu 21. Tìm tất giá trị tham số m để phương trình x3 3x2 x m 2 1 0 có ba nghiệm
phân biệt lập thành cấp số cộng
A m16. B m2. C m2. D m2.
Câu 22. Biết tồn ba giá trị m m m1, 2, 3 tham số m để phương trình
3 9 23 4 9 0
x x x m m m có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng, tính giá trị biểu thức P m 13m23m33
A P34. B P36. C P64. D P34.
Câu 23. Mặt sàn tầng nhà cao mặt sân 0,5m Cầu thang từ tầng lên tầng hai gồm 21 bậc, bậc cao 18cm Kí hiệu hn độ cao bậc thứ n so với mặt sân Viết cơng thức để tìm độ cao hn
A hn 0,18n0,32 m . B hn 0,18n0,5 m . C.
0,5 0,18
n
h n m
D hn 0,5n 0,32 m .
Câu 24. Người ta trồng 3003 theo hình tam giác sau: hàng thứ có cây, hàng thứ hai có cây, hàng thứ ba có cây,… Hỏi trồng hàng theo cách này?
A 77 hàng B 76 hàng C 78 hàng D 79 hàng
Câu 25. Trên bàn cờ có nhiều vng Người ta đặt hạt dẻ vào vng đầu tiên, sau đặt tiếp vào ô thứ hai số hạt dẻ nhiều ô 5, tiếp tục đặt vào ô thứ ba số hạt dẻ nhiều ô thứ hai 5, … tiếp tục đến ô cuối Biết đặt hết số ô bàn cờ người ta phải sử dụng hết 25450 hạt dẻ Hỏi bàn cờ có ơ?
A 98 ô B 100 ô C 102 ô D 104 ô
Câu 26. Một công ty trách nhiệm hữu hạn thực việc trả lương cho kỹ sư theo phương thức sau: Mức lương quý làm việc cho công ty 13,5 triệu đồng/quý, kể từ quý làm việc thứ hai, múc lương tăng thêm 500.000 đồng quý Tính tổng số tiền lương kỹ sư nhận sau ba năm làm việc cho công ty
A 198 triệu đồng B 195 triệu đồng C 228 triệu đồng D 114 triệu đồng.
Câu 27. Trên tia Ox lấy điểm A A1, 2, ,An, cho với số nguyên dương n, OAn n Trong nửa mặt phẳng có bờ đường thẳng chứa tia Ox, vẽ nửa đường trịn đường kính
n
OA , n1, 2, Kí hiệu u1 diện tích nửa đường trịn đường kính OA1 với n2, kí
hiệu un diện tích hình giới hạn nửa đường trịn đường kính OAn1, nửa đường trịn
đường kính OAn tia Ox Mệnh đề đúng?
A Dãy số un cấp số cộng.
B Dãy số un cấp số cộng có cơng sai
d
C Dãy số un cấp số cộng có cơng sai
d
D Dãy số un khơng phải cấp số cộng có công sai
(38)Câu 28. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đồ thị C hàm số y3x Với số nguyên dương n, gọi An giao điểm đồ thị C với đường thẳng :d x n 0 Xét dãy số un với un tung độ điểm An Mệnh đề mệnh đề đúng?
A Dãy số un cấp số cộng có cơng sai d 2.
B Dãy số un cấp số cộng có cơng sai d 3.
C Dãy số un cấp số cộng có cơng sai d 1.
D Dãy số un cấp số cộng.
Câu 29. Cho cấp số cộng u có số hạng đầu u1 2 công sai d 3 Trên mặt phẳng tọa độ Oxy,
lấy điểm A A1, 2, cho với số nguyên dương n, điểm An có tọa độ n u; n Biết tất điểm A A1, 2, ,An, nằm đường thẳng Hãy viết phương trình đường thẳng
(39)D HƯỚNG DẪN GIẢI
Dạng 1: Bài tập nhận dạng cấp số cộng
Câu 1. Đáp án B.
Kiểm tra phương án đến tìm đáp án - Phương án A: 1 3 5 14 5 - Phương án B: 5 1 2 4 1 7 4 3 Vậy dãy số phương án B cấp số cộng
Câu 2. Đáp án C.
Kiểm tra phương án đến tìm đáp án
- Phương án A: Ta có an1 an 3, n 1 nên an cấp số cộng. - Phương án B: Ta có bn1 bn 5, n 1 nên bn cấp số cộng. - Phương án C: Ta có cn1 cn 2 ,n n 1 nên cn không cấp số cộng. - Phương án D: Ta có dn 2018, n 1(do
4 1
cot
2
n
) nên dn cấp số cộng.
Câu 3. Đáp án C.
Theo giả thiết, ta có:
2
1
2 2
y z x y z x y x z y z x
x y z x y z .
Suy y x z2, ,2 z x y2, ,2 lập thành cấp số cộng Do phương án C Dạng 2: Bài tập nhận dạng cấp số cộng
Câu 4. Đáp án A.
Ta có un cấp số cộng có cơng sai d 3 nên số hạng đầu u1u3 2d 8
Suy số hạng tổng quát un 3n11.
Câu 5. Đáp án A.
Gọi d công sai cấp số cộng Theo giả thiết, ta có:
1
1
2017 2041
4 1945 24
u d u
u d d
Suy u2018 u12017d 46367.
Câu 6. Đáp án B.
Ta có u1S11 u1u2 S2 8 Suy u2 7
Vậy d u 2 u16.
Câu 7. Đáp án A.
Ta có un Sn Sn1 9 4n.
Suy u3 3,u5 11,u7 19 Do P491.
Câu 8. Đáp án A.
Ta có
3
3 5
5
u u u
u u u
3
3
u
(40)+ Giải
3
2
u
u , ta u11.
+ Giải
3
3
u
u , ta u1 4.
Câu 9. Đáp án A.
Ta có
2
2 2
2 3 24 156 3 14 8
u u u u u u
Dấu xảy u1 4 u14
Số hạng tổng quát cấp số cộng un 2n Nếu un 2018 2n 2018 n1012. Vậy 2018 số hạng thứ 1012 cấp số cộng
Câu 10. Đáp án C.
Theo tính chất cấp số cộng, ta có
2 2
6 2
x x
y x y
Câu 11. Đáp án A.
Theo giả thiết, ta có u1 3,u8 24
Suy 7 d 24 d 3.
Vậy số cần viết thêm 6,9,12,15,18, 21
Câu 12. Đáp án B.
Ta có xn 4 n1 3 n1,1 n 2017
1 5 4,1 2017
n
y m m m
Để số số hạng chung hai cấp số cộng ta phải có
3n 1 5m 43n5 m1 .
Suy 5n , tức n5t
*
3
m t t
Lại 1 n 2017 nên 1 t 403.
ứng với 403 giá trị t, ta tìm 403 số hạng chung
Câu 13. Đáp án B.
Cấp số cộng 1,7,13, , x có số hạng đầu u1 1 cơng sai d6 nên số hạng tổng quát
6
n
u n
Giả sử x u n 6n Khi
6 4
1 13
2
x n n n n
Theo giả thiết, ta có 3n2 2n280 n10 x u 1055.
Câu 14. Đáp án A.
(41)
2
3
3
2
1 sin sin 2sin 4sin 4sin 2sin 2sin sin 2sin
2sin sin 1 sin cos
x x x
x x x
x x x
x x x x +) sin 2 x k x x k
+) cos
x x k
Với nghiệm
x k
x0;2 , ta tìm 11
6
x
Với nghiệm x k 0;2
x , ta tìm x76 Với nghiệm x2 k x0; 2
ta tìm nghiệm ; 2 x x Do
11
5
6 2
S
Dạng 3: Bài tập tổng n số hạng cấp số cộng.
Câu 15. Đáp án B.
Ta có u4 3 u13d 3
9
9
45 45
2
u d
S u d
Do ta có hệ phương trình
1
1
3 27
4
u d u
u d d .
Ta có
10 20
10 20 19
90; 980
2
u d u d
S S
Vậy đáp án B
Câu 16. Đáp án A.
Ta có x3x13 80 x12d x15 2d 80
15
1 15 15
15
80 600
2
x x S x x
Dạng 4: Bài tập liên quan đến tính chất cấp số cộng.
Câu 17. Đáp án A.
Kiểm tra phương án tìm phương án Ta có: um u1 m1 ;d un u1 n1 ;d up u1p1d .
(42)- n p u 1m1d p m u 1n1dm n u 1p1d 0.
- Vậy đáp án A
Câu 18. Đáp án A.
Theo giả thiết ta có:
1
2 2
b c a b c a
c a a c b b c a b a c b
Suy ba số , ,a b c , ,c b a lập thành cấp số cộng Do đáp án A.
Dạng 5: Bài tập liên quan đến cấp số cộng.
Câu 19. Đáp án B.
Áp dụng kết phần lí thuyế, ta có phương trình cho có nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng điều kiện cần 9b2 100achay 9.102 100.1.m m9.
Với m9 phương trình cho trở thành x410x2 9 x1;x3. Bốn số 3; 1;1;3 lập thành cấp số cộng nên m9 giá trị cần tìm.
Câu 20. Đáp án A.
ÁP dụng kết phần lý thuyết, ta có phương trình cho có nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng điều kiện cần 9b2 100ac hay
2
4 2 100.1 32 16 4
9
m
m m m m
m
Với m4, ta có phương trình x410x2 9 0 Phương trình nàu có nghiệm 3; 1;1;3
lập thành cấp số cộng Với
4
m
, ta có phương trình 9x410x2 1 0 Phương trình có nghiệm
1 1; ; ;1
3
lập thành cấp số cộng Vậy
4 4;
9
m m
thỏa mãn yêu cầu tốn
Do
2
2 1312
4
9 81
.
Câu 21. Đáp án D.
Áp dụng kết phần lý thuyết, ta có phương trình cho có nghiệm phân biệt điều kiện cần
3
3a
b
nghiệm phương trình Suy 13 3.1 12 m2 1 m2.
Với m2, ta có phương trình x3 3x2 x 3 0.
x 3x2 1 x 1,x 1,x
Ba số 1,1,3 lập thành cấp số cộng
Vậy giá trị cần tìm m2 Do D phương án đúng.
(43)Áp dụng kết phần lý thuyết, ta có phương trình cho có nghiệm phân biệt điều kiện cần là:
9
3
b a
nghiệm phương trình Suy 33 9.3223.3m3 4m2 m 0
m3 4m2m 6 m1,m2,m3
Với m1,m2,m3 m3 4m2m 6 0 nên m3 4m2m 915.
Do vậy, với m1,m2,m3 ta có phương trình
3 9 23 15 0 3 6 5 0
x x x x x x x1,x3,x5 Ba số 1,3,5 lập thành cấp số cộng
Vậy m1,m2,m3 giá trị cần tìm Do
3 3 3
1 34
Câu 23. Đáp án A.
Ký hiệu hn độ cao bậc thứ n so với mặt sân.
Khi đó, ta có hn1hn0,18 (mét), h1 0,5 (mét) Dãy số hn lập thành cấp số cộng có h10,5 cơng sai d0,18 Suy số hạng tổng quát cấp số cộng là
0,5 0,18 0,18 0,32 n
h n n
(mét)
Câu 24. Đáp án A.
Giả sử trồng n hàng Khi tổng số trồng
1
1
2 n n
S n
Theo giả thiết ta có
1
3003 77
2 n n
n
Câu 25. Đáp án B.
Kí hiệu un số hạt dẻ thứ n.
Khi đó, ta có u17 un1 un 5,n1
Dãy số un cấp số cộng với u17 công sai d 5 nên có
1
2 5 9
2
n
n u n d n n
S
Theo giả thiết, ta có
2
5
25450
n n
100 n
. Suy bàn cờ có 100 Do B đáp án
Câu 26. Đáp án B.
Kí hiệu un mức lương quý thứ n làm việc cho cơng ty Khi u113,5 và
1 0,5,
n n
u u n .
Dãy số un lập thành cấp số cộng có số hạng đầu u1 13,5 công sai d 0,5.
(44)Số tiền lương sau năm tổng số tiền lương 12 quý tổng 12 số hạng cấp số cộng un Vậy, tổng số tiền lương nhận sau năm làm việc cho công ty kỹ sư
12
12 2.13,5 11.0,5 195
S
(triệu đồng)
Câu 27. Đáp án B.
Bán kính đường trịn có đường kính OAn n n r
Diên tích nửa đường trịn đường kính OAn
2
1
2
n
n n
S
.
Suy
2
1
2
1 ,
8
n n n
n
u s s n n n
.
Ta có
2
1
2
u . Do un un 4, n
nên un cấp số cộng với công sai d
Suy B phương án
Câu 28. Đáp án B.
Ta có A n un ; n un 3n 2.
Do un1 un 3, n nên un cấp số cộng với công sai d 3 Suy B phương án
Câu 29. Đáp án A.
Số hạng tổng quát cấp số cộng un un u1 n1d 3n5.
Nhận thấy toạ độ điểm An thoả mãn phương trình y3x5 nên phương trình đường thẳng qua điểm A A1, 2, ,An, y3x5
(45)CẤP SỐ NHÂN
A LÝ THUYẾT 1 ĐỊNH NGHĨA.
Cấp số nhân dãy số (hữu hạn vô hạn), kể từ số hạng thứ hai, số hạng số hạng tích số hạng đứng trước nhân với số không đổi q
Số không đổi q gọi công bộicủa cấp số nhân Đặc biệt:
1) Khi q1 cấp số nhân dãy số không đổi (tất số hạng nhau). 2) Khi q0 cấp số nhân có dạng u1,0, 0, 0, ,0,
3) Khi u10 với q cấp số nhân có dạng 0, 0,0, 0, , 0,
Nhận xét: Từ định nghĩa, ta có:
Nếu un là cấp số nhân với cơng bội q, ta có cơng thức truy hồi
*
1 ,
n n
u u q n
(1) STUDY TIP
(46)2) Trong trường hợp un 0, n 1 để chứng minh un cấp số nhân, cần phải tỷ số
1
n n u
u
số không đổi với số nguyên dương n.
3) Để dãy số cấp số nhân, cần dãy số gồm số hạng liên tiếp của dãy số cho mà không lập thành cấp số nhân.
Ví dụ Chứng minh dãy số hữu hạn sau cấp số nhân. 1 1
3, 1, , , , 27 81
Lời giải Ta có
1 1 1
1 3; ; ; ;
3 3 3
1 1 1
;
27 81 27
Theo định nghĩa cấp số nhân, dãy số
1 1 3, 1, , , ,
3 27 81
cấp số nhân với cơng bội q
Ví dụ Trong dãy số đây, dãy số cấp số nhân?
a) Dãy số xn , với xn n2; b) Dãy số yn , với
2
5 n ; n
y
c) Dãy số zn , với
; n z
n
d) Dãy số wn , với
n n n w
Lời giải
a) Cách 1: Ba số hạng đầu dãy số xn 1, 4, Vì 1.4;9 4.4 nên dãy số xn không phải cấp số nhân
Cách 2: Ta có
2
1
n
x n nên
2
1
2
1
1 n
n n x
x n n n
(phụ thuộc vào n số không đổi) Do đó, xn khơng phải cấp số nhân.
b) Ta có
2( 1)
1 5
n n
n
y
nên
2
1 5 5
n n y
y
(là số khơng đổi) Do đó, yn phải cấp số nhân với công bội q5
c) Ta có
1 n
z n
nên
1
1 n
n
z n
z n
(phụ thuộc vào n, số khơng đổi). Do zn khơng phải cấp số nhân.
d) Ba số hạng đầu dãy số wn
4 10 28 , , 27 81 Vì
10 28 10 ,
27 9 8127 6 nên dãy số wn không phải cấp số nhân
Ví dụ Cho cấp số nhân un có số hạng đầu u1 1 công bội q3 Viết số hạnh đầu cấp số
nhân tính tổng số hạng
Lời giải
(47)4 3q ( 9)( 3) 27; 4q (27)( 3) 81;
u u u u
6 5q ( 81)( 3) 243;
u u
Tổng số hạng cấp số nhân
1 ( 9) 27 ( 81) 243 182
S
2 Số hạng tổng quát cấp số nhân. Định lý
Nếu cấp số nhân un có số hạng đầu u1 cơng bội q số hạng tổng qt un xác định
bởi công thức: 1q ,1
n n
u u n
(2) STUDY TIP
Từ kết định lý 1, ta rút kết sau:
Cho cấp số nhân un với số hạng khác Khi ta có: 1) um u qk m k,k m
2)
, m k m
k u
q k m
u
Ví dụ Cho cấp số nhân un có u13 q2
a) Tìm u7.
b) Số 12288 số hạng thứ cấp số nhân cho? Lời giải
a) Ta có u7 u q1 3.26 192
b) Số hạng tổng quát cấp số nhân 1 3.2
n n
n
u u q
Vì un 12288 nên 3.2n112288 n13
Do n13 số nguyên dương nên số12288 số hạng thứ 13 cấp số nhân cho.
Ví dụ Cho cấp số nhân xn có x3 18 x7 1458 Tìm số hạng tổng qt cấp số nhân
Lời giải Gọi q công bội cấp số nhân xn .
Ta có
2
3 1 1
2
6
7 1
18 18 18 2
1458 1458 1458
x x q x q x x
x x q x q q q q
+ Với x12 q3, ta có số hạng tổng quát
1
1 2.3
n n
n
x x q
+ Với x12 q3, ta có số hạng tổng quát
1
1 2.( 3)
n n
n
x x q
3 Tính chất số hạng cấp số nhân Định lý
Trong cấp số nhân un , bình phương số hạng (trừ số hạng đầu cuối) tích hai số hạng đứng kề với nó, nghĩa
2
1 1,
k k k
u u u k
(3) STUDY TIP
(48)Nếu un cấp số nhân um2 um k um k ,k m
Ví dụ
a) Cho cấp số nhân an có a7 4 a9 12 Tìm a8.
b) Cho cấp số nhân 3, ,12,x y Tính giá trị biểu thức F x3y3 Lời giải
a) Theo tính chất cấp số nhân, ta có a82 a a7 4.12 48 Suy a8 4 3 a8 4 3.
b) Theo tính chất cấp số nhân, ta có x2 3.12 36 x y 122 144. Giải ta x 6; y24 x6;y24
+ Với x 6; y24 F x3y314040 + Với x6;y24 F x3y3 14040 Vậy F14040hoặc F 14040
4 Tổng n số hạng cấp số nhân. Định lý
Cho cấp số nhân un với công bội q1. Đặt Sn u1u2 un Khi đó: (1 )
(4)
n n
n q
S
q
1 (5)
1 n n
u u S
q
STUDY TIP
1) Chúng ta thường sử dụng cơng thức (4) để tính S biết số hạng đầu n u công bội q cấp số 1
nhân.
2) Công thức (5) sử dụng để tính S trường hợp biết số hạng n u u1, n1 công bội q
cấp số nhân.
Ví dụ
a) Tính tổng S 10 10 210 12
b) Cho cấp số nhân un có u1 3 cơng bội q2 Tìm k, biết Sk 189 Lời giải
a) Ta có dãy số 1,10,10 , ,102 12lập thành cấp số nhân có số hạng đầu u11 cơng bội q10
Cấp số nhân có 13 số hạng Do
13
1 13
13
1 1
S 10
1
u q
S
q
b) Ta có
1
3
1
k k
k k
u q
S
q
Theo giả thiết, ta có
6
3 2k 189 2k k
B CÁC DẠNG TOÁN VỀ CẤP SỐ NHÂN
(49)A Dãy số an , với
1 *
1 3n n 1, n
a n
B. Dãy số bn , với
*
1
2017
1, b ,
2018
n n n
b b b n
C. Dãy số cn , với cn n.52n 1, n *
.
D. Dãy số dn , với d13,dn1dn2, n * Lời giải Đáp án B
Kiểm tra phương án đến tìm phương án - Phương án A: Ba số hạng dãy số 8, 28, 80. Ba số khơng lập thành cấp số nhân
28 80 28
- Phương án B: Ta có
*
4035 , 2018
n n
b b n
nên bn cấp số nhân
- Phương án C: Ta có
1 25
n n
n c
c n
(phụ thuộc vào n, không đổi) Do ( )cn khơng phải cấp số nhân
- Phương án D: Ba số hạng dãy số dn 3,9,81 Nhận thấy ba số không lập thành cấp số nhân nên dãy số dn không cấp số nhân.
Câu 2. Cho cấp số nhân an có a1 3 a2 6 Tìm số hạng thứ năm cấp số nhân cho.
A.a5 24 B a5 48 C a5 48 D. a5 24
Lời giải Đáp án B
Ta có cơng bội cấp số nhân
2
2 a q
a
Suy a5 a q1 3.( 2) 48
Vậy phương án B
Nhận xét: Với kiện ví dụ này, đề xuất câu hỏi sau đây:
Câu 1. Cho cấp số nhân an có a1 3 a2 6 Tìm số hạng tổng quát cấp số nhân cho. A un 3.( 2) n. B
1
3.( 2)n n
u
. C un 3.(2)n1. D un 3.(2)n.
Câu 2.
Cho cấp số nhân
an có a1 3 a2 6 Tìm tổng S của 50 số hạng cấp số nhân
cho
A S 2501. B S 2511. C S 1 250. D S 1 251.
Câu 3. Cho cấp số nhân an có a1 3 a2 6 Biết Sk 16383, tính ak
(50)Câu 3. Cho cấp số nhân xn có
2
3
10 20
x x x
x x x
Tìm x1 cơng bội q
A x11,q2. B x1 1,q2. C x1 1,q2. D x11,q2.
Lời giải
Ta có
2
2
2
2
3 2
1 10
10
20 1
x q q
x x x x
x x x x q q q q
Suy
2
1
x x
q
Vậy phương án A
Câu 4. Cho cấp số nhân un có tổng n số hạng Sn 5n 1. Tìm số hạng đầu u1 cơng
bội q cấp số nhân
A u16,q5. B u1 5,q4. C u1 4,q5. D u15,q6.
Lời giải Ta có u1S1 5 4
2
2 5 20
u S S STUDY TIP 1) Định lý Vi-ét phương trình bậc ba:
Nếu phương trình bậc ba ax3bx2cx d 0 có ba nghiệm x x x1, ,2 3 thì:
1
1 2 3
1
b
x x x
a c x x x x x x
a d x x x
a
2) Trong thực hành giải toán, sử dụng kết kết hợp với giả thiết toán để tìm nghiệm phương trình xác định mối liên hệ hệ số phương trình
Trường hợp d a
số điều kiện cần để phương trình bậc ba nói có ba nghiệm lập thành cấp số nhân
3 d
x
a
nghiệm phương trình bậc ba
Câu 5. Cho cấp số nhân un có u13 15u1 4u2u3 đạt giá trị nhỏ Tìm số hạng thứ 13 của
cấp số nhân cho
A u1324567. B u13 12288. C u13 49152. D u13 3072.
Lời giải Gọi q công bội cấp số nhân un
Ta có
2
1
15u 4u u 45 12 q3q 3 q 33 33 q Suy u13 u q1 12 12288. Phương án B.
(51)Câu 15. Cho cấp số nhân un có u13 15u1 4u2u3 đạt giá trị nhỏ Số hạng tổng quát của
cấp số nhân A un 3.2 n
B un 3.2n1
C
1
3 n n
u
D un 3.4 n
Câu 16. Cho cấp số nhân un có u13 15u1 4u2 u3 đạt giá trị nhỏ Số 12288 số hạng
thứ cấp số nhân đó?
A 13 B 12. C 14. D 15
Câu 17. Cho cấp số nhân un có u13 15u1 4u2u3 đạt giá trị nhỏ Tính tổng S15 15 số
hạng cấp số nhân
A S15 737235 B S15 2949075 C S15 1474515 D S15 2949075 Câu 18. Cho cấp số nhân un có u13 15u1 4u2u3 đạt giá trị nhỏ Biết Sk 5898195,
tìm k
A k16 B k18 C k19 D k17
Câu 6. Số đo ba kích thước hình hộp chữ nhật lập thành cấp số nhân Biết thể tích khối hộp 125 cm3 diện tích tồn phần 175 cm2 Tính tổng số đo ba kích thước hình hộp chữ nhật
A 30cm B 28cm C 31 cm D 17,5cm
Lời giải
Vì ba kích thước hình hộp chữ nhật lập thành cấp số nhân nên ta gọi ba kích thước
, , a
q aq q
Thể tích khối hình hộp chữ nhật
3
125
a
V a qa a a
q
Diện tích tồn phần hình hộp chữ nhật
2 1
2 50
tp
a a
S a a aq aq a q q
q q q q
Theo giả thiết, ta có
2
2
50 175 1
2 q
q q q
q q
Với q2 q
kích thước hình hộp chữ nhật 2,5cm cm;5 ;10cm Suy tổng ba kích thước 2,5 10 17,5 cm
Vậy phương án D
Câu 7. Tìm tất giá trị tham số m để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt lập thành
cấp số nhân:
3 7 2 6 8 0.
x x m m x
A m7 B m1
C m1 m7 D m1 m7
(52)+ Điều kiện cần: Giả sử phương trình cho có ba nghiệm phân biệt x x x1, ,2 3 lập thành
cấp số nhân
Theo định lý Vi-ét, ta có x x x1 8
Theo tính chất cấp số nhân, ta có x x1 x22 Suy ta có
2 2
x x + Điều kiện đủ: Với m1 m7 m26m7 nên ta có phương trình
3 7 14 8 0.
x x x
Giải phương trình này, ta nghiệm 1, 2, Hiển nhiên ba nghiệm lập thành cấp số nhân với công bôị q2
Vậy, m1 m7 giá trị cần tìm Do phương án D
STUDY TIP Ta nghiệm x2 cách khác:
Theo định lý Vi-ét
2
1 7; 2 3 ;
x x x x x x x x x m m x x x
Theo tính chất cấp số nhân x x1 x22 Suy
1 2 3 2
2 m 6m x x x x x x x x x x
Thay x1x2x3 7;
2
2
m m
x
Thay vào x x x1 8 ta
3
3
8
8
m m
2 6 7 0.
m m
Nhận xét: Từ kêt ví dụ này, ta đề xuất câu hỏi sau đây:
Câu 1. Biết tồn hai giá trị tham số m để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số nhân:
3 7 2 6 8 0.
x x m m x
Tính tổng bình phương hai giá trị
A 48 B 64 C 36 D 50
Câu 2. Biết tồn hai giá trị tham số m để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số nhân:
3 2
x x m m x
Tính tổng bình phương ba số hạng cấp số nhân
A 49 B 21. C 14. D 13
Câu 8. Một khu rừng có trữ lượng gỗ 4.105 mét khối Biết tốc độ sinh trưởng khu rừng 4% năm Hỏi sau năm, khu rừng có mét khối gỗ
A
5
4.10 0,05
B
5
4.10 1,
C
5
4.10 1, 04
D
5
4 10, Lời giải
Đặt u0 4.105 r4% 0,04.
Gọi un trữ lượng gỗ khu rừng sau năm thứ n Khi ta có un1 unun1r n, N
Suy un cấp số nhân với số hạng đầu u0 cơng bội q 1 r
Do số hạng tổng quát cấp số nhân un 01
n n
(53) 5 5
4
1 4.10 0,04 10,
n
u u q mét khối gỗ.
Vậy phương án D
Câu 9. Bài toán “Lãi kép”
Một người gửi số tiền 100 triệu đồng vào ngân hàng với lãi suất 7% /năm Biết không rút tiền khỏi ngân hàng sau năm số tiền lãi nhập vào vốn ban đầu (người ta gọi lãi kép) Giả sử khoảng thời gian gửi người gửi không rút tiền lãi suất khơng thay đổi, hỏi sau 10 năm tổng số tiền vốn lẫn lãi mà người gửi nhận gần với số tiền số tiền đây?
A 196715000 đồng. B 196716000 đồng. C 183845000 đồng. D 183846000 đồng. Lời giải
Đặt M0 108 (đồng) r7% 0, 07.
Gọi Mn số tiền vốn lẫn lãi mà người gửi nhận sau n năm. Theo giả thiết, ta có Mn1 MnM r Mn n1r, n
Do dãy số Mn cấp số nhân với số hạng đầu M0 công bội q 1 r. Suy ra
0
n n
M M r
Vì vậy, sau 10 năm tổng số tiền vốn lẫn lãi mà người gửi nhận
10 8 10
10 10 1,07 196715000
M M r
Vậy phương án A
Câu 10. Một người gửi ngân hàng 150 triệu đồng theo thể thức lãi kép, lãi suất 0,58% tháng (kể từ tháng thứ 2, tiền lãi tính theo phần trăm tổng tiền lãi tháng trước tiền gốc tháng trước đó) Sau tháng, người có 180 triệu đồng?
A 34 tháng. B 32 tháng. C 31 tháng. D 30 tháng. Lời giải
Theo ví dụ , sau n tháng gửi tiết kiệm, ta có
0 ,
n n
M M r M0 15.10 ,7 r0, 0058 Do 15.10 1, 0058 7
n n
M
Cách 1: Kiểm tra phương án đến tìm phương án đúng.
+ Phương án A:
34
34 15.10 1,0058 182594000
M
(đồng)
+ Phương án B:
32
32 15.10 1,0058 180494000
M
(đồng)
+ Phương án C:
31
31 15.10 1,0058 179453000
M
(đồng)
Vậy, phương án B (Không cần kiểm tra phương án D phương án D, số tháng phương án C nên số tiền nữa)
Cách 2: Theo giả thiết, ta có Mn 18.107 (đồng).
Do đó, ta có
7
18.10 15.10 1, 0058 1,0058
n n
Sử dụng máy tính cầm tay, ta tính
log : log 1, 0058
n
(54)C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Dạng 1: Bài tập nhận dạng cấp số nhân.
Câu 1. Dãy số không cấp số nhân?
A.
1 1
1, , , 25 125
B.
1 1 ; ; ;1
C. 42; 2; 2;8 2.4 4 D.
1 1 1; ; ;
3 27
Câu 2. Trong dãy số cho đây, dãy số cấp số nhân?
A. Dãy số un , với un 7 n B. Dãy số vn , với vn 7 n
C. Dãy số wn, với wn 7.3 n D. Dãy số tn , với
n t
n
Câu 3. Trong dãy số cho công thức truy hồi sau, chọn dãy số cấp số nhân
A
2
2
n n
u u u
B
1
1
n n
u
u u
C
1
3
n n
u u u
D
1
3 n
n n
u
u u
Dạng 2: Bài tập xác định số hạng công bội cấp số nhân.
Câu 4. Cho dãy số un xác định u13 ,
n n
u
u n
Tìm số hạng tổng quát dãy số
A un 3.4 n
B un 3.4 1n
C un 3.4 n1
D un 3.4 n
Câu 5. Cho cấp số nhân xn có x2 3 x4 27 Tính số hạng đầu x1 cơng bội q cấp số
nhân
A x11,q3hoặc x11,q3 B x1 1,q3 hoặc x1 1,q3 C x13,q1 x1 3,q1 D x1 3,q1 x13,q1 Câu 6. Cho cấp số nhân an có a38 a5 32 Tìm số hạng thứ mười cấp số nhân
A a10 1024 B a10 512 C a10 1024 D a10 1024 Câu 7. Cho cấp số nhân x,12, ,192.y Tìm x y
A x3,y48 x4,y36 B x3,y48 x2,y72
C x3,y48 x3,y48 D x3,y48 x3,y48
Câu 8. Cho cấp số nhân un có u15,q3 Sn 200, tìm n un
A n5 và un 405 B n6 un 1215
C n7 un 3645 D n4 un 135
Câu 9. Cho cấp số nhân an có a12 biểu thức 20a110a2a3 đạt giá trị nhỏ Tìm số hạng
thứ bảy cấp số nhân
A a7 156250 B a7 31250 C.a7 2000000 D a7 39062
Câu 10. Một tứ giác lồi có số đo góc lập thành cấp số nhân Biết số đo góc nhỏ
1
9 số đo góc nhỏ thứ ba Hãy tính số đo góc tứ giác đó.
(55)Câu 11. Cho cấp số nhân un có
4
3
540 180 u u u u
Tìm số hạng đầu u1 công bội q cấp số nhân.
A u12,q3 B u1 2,q3 C. u1 2,q3 D u12,q3
Câu 12. Cho cấp số nhân an có a17, a6 224 Sk 3577. Tính giá trị biểu thức
1 k
T k a
A T 17920 B T 8064 C T 39424 D T 86016
Dạng 3: Bài tập tổng n số hạng cấp số nhân.
Câu 13. Cho cấp số nhân un có S2 4 S3 13. Tìm S5 A S5 121
181 16 S
B. S5 121
35 16 S
C. S5 114
185 16 S
D S5 141
183 16 S
Câu 14. Cho cấp số nhân un có u18 biểu thức 4u32u2 15u1 đạt giá trị nhỏ Tính S10 A.
11
10
2 5.4
S
B
10
10
2 5.4
S
C
10
10
2
3.2
S
D
11
10
2
3.2
S
Câu 15. Cho cấp số nhân un có u12, cơng bội dương biểu thức
7
1024 u
u
đạt giá trị nhỏ Tính S u 11u12 u20
A S 2046 B S 2097150 C. S 2095104 D S 1047552
Câu 16. Cho cấp số nhân un có
4
3
540 180 u u u u
Tính S21
A
21 21
1
3
S
B. S213211 C.
21 21
S D
21 21
1
3
S
Dạng 4: Bài tập liên quan đến cấp số nhân.
Câu 17. Tìm tất giá trị tham số m để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số nhân: x3 3x1x25m4x8 0.
A m2 B. m2 C. m4 D m4
Câu 18. Biết tồn hai giá trị m1 m2 để phương trình sau có ba nghiệm phân biệt lập thành một
cấp số nhân:
3 2
2x 2 m 2m1 x m 2m x 54 0.
Tính giá trị biểu thức
3
1
P m m
A P56 B. P8 C. P56 D P8
Câu 19. Một hàng kinh doanh, ban đầu bán mặt hàng A với giá 100 (đơn vị nghìn đồng) Sau đó,
cửa hàng tăng giá mặt hàng A lên 10% Nhưng sau thời gian, cửa hàng lại tiếp tục tăng giá mặt hàng lên 10% Hỏi giá mặt hàng A cửa hàng sau hai tăng giá bao nhiêu?
A 120 B. 121 C.122 D 200
Câu 20. Một người đem 100 triệu đồng gửi tiết kiệm với kỳ han tháng, tháng lãi suất 0, 7% số tiền mà người có Hỏi sau hết kỳ hạn, người lĩnh tiền?
A
5
10 0, 007
(đồng) B.
5
10 1, 007
(56)C.
10 0,007 (đồng) D 10 1, 0078 6
(đồng)
Câu 21. Tỷ lệ tăng dân số tỉnh M 1, 2% Biết số dân tỉnh M triệu người Nếu lấy kết xác đến hàng nghìn sau năm số dân tỉnh M bao nhiêu?
A 10320 nghìn người B. 3000 nghìn người
C. 2227 nghìn người D 2300 nghìn người
Câu 22. Tế bào E Coli điều kiện ni cấy thích hợp 20 phút lại nhân đôi lần Nếu lúc đầu có 1012 tế bào sau phân chia thành tế bào?
A 1024.1012 tế bào B. 256.1012 tế bào C. 512.1012 tế bào D 512.1013 tế bào
Câu 23. Người ta thiết kế tháp gồm 11 tầng theo cách: Diện tích bề mặt tầng nửa diện tích mặt tầng bên diện tích bề mặt tầng nửa diện tích đế tháp Biết diện tích đế tháp 12288m2, tính diện tích mặt
A 6m2 B. 12m2 C. 24m2 D 3 m2
Dạng 5: Bài tập liên quan đến cấp số nhân cấp số cộng.
Câu 24. Trong mệnh đề đây, mệnh đề sai?
A Dãy số an , với a13 an1 an6, n 1, vừa cấp số cộng vừa cấp số nhân
B. Dãy số bn , với b11
1 3,
n n
b b n 1,
vừa cấp số cộng vừa cấp số nhân
C. Dãy số cn , với c1 2
2
1 10
n n
c c n 1, vừa cấp số cộng vừa cấp số nhân.
D Dãy số dn , với d13
2
1 15,
n n
d d n 1, vừa cấp số cộng vừa cấp số nhân
Câu 25. Các số x6 ,y 5x2 ,y 8x y theo thứ tự lập thành cấp số cộng, đồng thời, số
, x
1,
y 2x 3y theo thứ tự lập thành cấp số nhân Hãy tìm x y
A x3,y1
3
,
8
x y
B. x3,y1
3
,
8
x y
C. x24,y8 x3,y1 D x24,y8 x3,y1
Câu 26. Ba số x y z, , lập thành cấp số cộng có tổng 21 Nếu thêm số 2;3;9 vào ba số (theo thứ tự cấp số cộng) ba số lập thành cấp số nhân Tính
2 2.
Fx y z
A F389.hoặc F395 B. F 395. F 179
C. F389. F 179 D F 441 hoặc F 357
D HƯỚNG DẪN GIẢI
Dạng 1: Bài tập nhận dạng cấp số nhân.
Câu 1. Đáp án B
Các dãy số phương án A C, D đảm bảo dấu cịn dãy số phương án B thì số hạng đầu âm số hạng thứ tư dương nên dãy số phương án B cấp số nhân
Câu 2. Đáp án C
Kiểm tra phương án đến tìm phương án
+ Phương án :A Ba số hạng đầu dãy số 4,1, 2 không lập thành cấp số nhân nên dãy số
(57)+ Phương án :B Ba số hạng đầu dãy số 4; 2; 20 không lập thành cấp số nhân nên dãy số vn cấp số nhân.
+ Phương án :C Ta có 7.3 ,
n
n n
w w n
nên dãy số wn cấp số nhân
+ Phương án :D Ba số hạng đầu dãy số
7 7 , ,
3 9 không lập thành cấp số nhân nên dãy số
tn cấp số nhân.
Câu 3. Đáp án B
Các kiểm tra câu
Dạng 2: Bài tập xác định số hạng công bội cấp số nhân.
Câu 4. Đáp án B
Ta có:
1 4 n n n u
u u
nên un cấp số nhân có cơng bội
q
Suy số hạng tổng quát
1
1
1
1
3.4
n
n n
n u u q
Vậy phương án B
Câu 5. Đáp án B
Ta có 27 x x 3 27 x q x q 1 x q
1 .
3 x q
Do B phương án
Câu 6. Đáp án A
Ta có: 32 a a 32 a q a q 2 a q
1 a q
Với a12,q2
9
10 1024
a a q Với a12,q2
9
10 1024
a a q
Vậy a10 1024. Suy A phương án đúng.
Câu 7. Đáp án C
Theo tính chất cấp số nhân, ta có:
2 12.192 2304
y y48
Cũng theo tính chất cấp số nhân, ta có:
2
12 144 xy
Với y48 x3; với y48 x3
Vậy phương án C
Câu 8. Đáp án D
Ta có: 1 n n q S u q
nên theo giả thiế, ta có:
1 200 n
3n 81 n4
(58)Câu 9. Đáp án B
Gọi q công bội cấp số nhân an .
Ta có
2
1
20a 10a a 2 q 10q20 2q 52 1010,q Dấu xảy q5
Suy a7 a q1 2.56 31250
Vậy phương án B
Câu 10. Đáp án B
Cách 1: Kiểm tra dãy số phương án có thỏa mãn yêu cầu tốn khơng. + Phương án :A Các góc ,15 , 45 , 225 không lập thành cấp số nhân vì0 0
0
15 3.5 ; 450 3.15 ;0 2250 3.45 0
+ Phương án :B Các góc , 27 ,81 , 243 lập thành cấp số nhân và0 0
0 0 0
9 27 81 243 360 Hơn nữa,
0
9 81
nên B phương án + Phương án C :D Kiểm tra phương án A
Cách 2: Gọi góc tứ giác a aq aq aq, , 2, 3, q1 Theo giả thiết, ta có
2
1 a aq
nên q3 Suy góc tứ giác a a a,3 ,9 , 27 a
Vì tổng góc tứ giác 3600 nên ta có:
0
3 27 360
a a a a a9
Do đó, phương án B (vì ba phương án cịn lại khơng có phương án có góc
0
9 ).
Câu 11. Đáp án A
Ta có u4u6 540 u3u q5 540
Kết hợp với phương trình thứ hai hệ, ta tìm q3 Lại có u3u5 180
2
1 180
u q q
Vì q3 nên u12
Vậy phương án A
Câu 12. Đáp án A
Ta có a6 224
5
1 224
a q
q2 (do a17).
Do
1
7 1
k
k k
a q
S
q
nên Sk 3577 2 1 3577 k
2k 29
k9
Suy T 10a9 10a q1 17920
Vậy phương án A
Dạng 3: Bài tập tổng n số hạng cấp số nhân.
(59)Ta có u3 S3 S2 9
2
1
9
u q u
q
Vì S2 4 nên u1u q1 4 Do
9 q q
2
4q 9q
q3
3 q
+ Với q3 u11,
5
6 243
u u q
Suy
1
5
1 243 121
1
u u S q + Với q
u116,
243 64 u Suy 181 16 u u S q
Vậy phương án A
Câu 14. Đáp án B
Gọi q cơng bội cấp số nhân Khi
2
3
4u 2u 15u 2 4q1 122122,q
Dấu xảy 4q 1
1 q Suy ra: 10 10 10
10
1
1 2 4 1
1
1
1 1 5.4
4 q S u q
Vậy phương án B
Câu 15. Đáp án C
Gọi q cơng bội cấp số nhân, q0 Ta có 1024 512 u q u q
Áp dụng bất đẳng thức Cơ-si, ta có:
3 3 3
3
6 6
512 512 512
2q q q q q 24
q q q
Suy
1024 u
u
đạt giá trị nhỏ 24
3 512 q q q Ta có
10
1 11 10 2; u q S q
20
1 21 10 2 u q S q
Do S S20 S102095104. Vậy phương án C
Câu 16. Đáp án A
(60)Kết hợp với phương trình thứ hai hệ, ta tìm q3 Lại có u3u5 180
4
1 180
u q q
Vì q3 nên u12 Suy
21
1 21
21
1 1
3
1
u q
S
q
Vậy phương án A
Dạng 4: Bài tập liên quan đến cấp số nhân
Câu 17. Đáp án B
Cách 1: Ta có
8 d a
Điều kiện cần để phương trình choc ó ba nghiệm lập thành cấp số nhân x38 2 là
nghiệm phương trình
Thay x2 vào phương trình cho, ta được
4 2 m0 m2
Với m2, ta có phương trình x3 7x2 14x 0 x1;x2;x4
Ba nghiệm lập thành cấp số nhân nên m2 giá trị cần tìm Vậy, B phương án
Cách 2: Kiểm tra phương án đến tìm phương án đúng.
Câu 18. Đáp án A
Ta có
54 27
d a
Điều kiện cần để phương trình cho có ba nghiệm phân biệt lập thành cấp số nhân
3 27 3
x phải nghiệm phương trình cho.
2
m m
m2;m4
Vì giả thiết cho biết tồn hai giá trị tham số m nên m2 m4 giá trị
thỏa mãn
Suy
3
2 56
P Vậy phương án A
Câu 19. Đáp án B
Sau lần tăng giá thứ giá mặt hàng A là:
1 100 100.10% 110
M
Sau lần tăng giá thứ hai giá mặt hàng A là:
2 110 110.10% 121
M
Suy phương án B Suy phương án B.
Câu 15. Đáp án D.
Số tiền ban đầu M0 108 (đồng)
Đặt r0,7% 0, 007
Số tiền sau tháng thứ M1 M0M r M0 01r.
Số tiền sau tháng thứ hai
2
2 1
(61)Lập luận tương tự, ta có số tiền sau tháng thứ sáu
6
6
M M r .
Do
6
6 10 1, 007
M
Câu 16. Đáp án C.
Đặt P0 2000000 2.10 r1, 2% 0, 012
Gọi Pn số dân tỉnh M sau n năm Ta có: Pn1PnP r Pn n1r.
Suy Pn cấp số nhân với số hạng đầu P0 cơng bội q 1 r.
Do số dân tỉnh M sau 10 năm là:
9 6 10
9 2.10 1, 012 2227000
P M r
Câu 17. Đáp án C.
Lúc đầu có 1022 tế bào lần phân chia tế bào tách thành hai tế bào nên ta có cấp số nhân với u1 1022 công bội q2
Do 20 phút phân đơi lần nên sau có lần phân chia tế bào Ta có u10 số tế
bào nhận sau Vậy, số tế bào nhận sau u10 u q1 512.1012
Câu 18. Đáp án A.
Gọi u0 diện tích đế tháp un diện tích bề mặt tầng thứ n, với 1 n 11 Theo giả thiết, ta có
1
0 10
n n
u u n
Dãy số un lập thành cấp số nhân với số hạng đầu u0 12288 công bội
1 q
Diện tích mặt tháp
11
11
11
1
12288 m
u u q
.
Dạng 5: Bài tập liên quan đến cấp số nhân cấp số cộng.
Câu 19. Đáp án D.
Kiểm tra phương án đến tìm phương án sai
+ Phương án A:Ta có a2 3;a2 3; Bằng phương pháp quy nạp toán học chúng chứng
minh an 3, n Do an dãy số khơng đổi Suy vừa cấp số cộng (công sai ) vừa cấp số nhân (công bội 1).
+ Phương án B: Tương tự phương án A, bn 1, n 1 Do bn dãy số khơng đổi Suy vừa cấp số cộng (công sai ) vừa cấp số nhân (công bội 1)
(62)+ Phương án D: Ta có: d13,d2 3,d33 Ba số hạng không lập thành cấp số cộng
cũng không lập thành cấp số nhân nên dãy số dn cấp số cộng không cấp số nhân
Câu 20. Đáp án A.
+ Ba số x6 ,5y x2 ,8y x y lập thành cấp số cộng nên
x6y 8x y 2 5 x2y x3y + Ba số
5
, 1, 3
x y x y
lập thành cấp số nhân nên
2
5
2
3
x x y y
.
Thay x3y vào ta 8y27y1 0 y1 y
Với y1 x3; với
1 y
x
Câu 21. Đáp án C.
Theo tính chất cấp số cộng , ta có x z 2y
Kết hợp với giả thiết x y z 21, ta suy 3y21 y7
Gọi d cơng sai cấp số cộng x y d 7 d z y d 7 d Sau thêm số 2;3;9 vào ba số x y z, , ta ba số x2,y3,z9 hay
9 d,10,16d.
Theo tính chất cấp số nhân, ta có
2
9 d 16d 10 d 7d 44 0
Giải phương trình ta d 11 d 4.