Trong những chữ số đã sử dụng thì có bao nhiêu chữ số 0 ?... Cho n là một số nguyên dương..[r]
(1)Phần I: SỐ HỌC
MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ
1/ a1 ,a2, a3 chia hết cho b
Thì : a/ a1+a2 + a3 +… chia heát cho b
b/ a1n + a2.n + a3.n … chia hết cho b
* HỆ QUẢ : a1 b
a1 + a2 b
2/ b1\ a1 , b2 \ a2 , b3 \ a3 b1.b2 b3 \ a1.a2.a3
* HỆ QUAÛ: b\ a bn\ an b.c \ a.c ( với n N, c 0 , c Z )
3/ bc\ ac b \ a ( c 0) 4/ Neáu a b
a c
( b,c) = 5/ Nhị thức Niu-Tơn:
a/ an - bn = ( a-b)(an-1b0 + an-2b + an-3b2+…+a0bn-1) với n N, ab
b/ an + bn = ( a+ b)(an-1b0 - an-2b + an-3b2 – an-4b3 +…-abn-2 + a0bn-1) với n N, n lẻ a-b
c/ ( a+ b+ c)2 = a2 b2 c2 2ab 2ac 2bc
d/ (a b c )a2b2c22ab 2ac 2bc
6/ Định lý BRu ( mở rộng chia hết đa thức )
Nếu f(x) có nghiệm x0 f(x) = ( x-x0)g(x) họăc f(x) ( x-x0)
Nói cách khác f(x) (x- a) f(a) = 0
CHÚ YÙ:a/ Nếu tổng hệ số đa thức f(x) f(x) có nghiệm Hay f(x) (x-1)
b/ Nếu đa thức f(x) có tổng hệ số bậc chẵn tổng hệ số bậc lẻ f(x) có nghiệm x = -1 Hay f(x) (x+1)
7/ CHIA HẾT – CHIA CÓ DƯ :
Ngịai điều kiện chia hết học lớp , ta cần nhớ thêm điều kiện sau:
Thì a2 b
(2)+ Mọi số chẵn chia hết cho
+ ĐK chia hết cho ( họăc 25) : Số có chữ số tận lập thành số có chữ số chia hết cho (hoặc 25) số chia hết cho (4 họăc 25)
+ ĐK chia hết cho ( họăc 125) : số có chữ số tận lập thành số có chữ số chia hết cho (hoặc 125) số chia hết cho (hoặc 125)
+ Tích số tự nhiên chẵn liên tiếp chia hết cho
+ Với a,b Z ; b 0 tồn cặp số nguyên q, r cho a b q r (0r< b ) Ta gọi r số dư , q thương phép chia a cho b
+ Định lý BRu mở rộng ( Tham khảo) : Phần dư phép chia f(x) cho nhị thức g(x) = x-a số giá trị f(a)
+ Lược đoă Hooc-Ne ( Tính h soẩ cụa đa thương dư phép chia
Đa thức f(x) = 1 2
n n n
n n n
a x a x a x a x a
cho nhị thức x
an an-1 an-2 … a1 a0
bn=an bn1.bnan1 bn2 .bn1an2 … b1.b2a1
1
rb a
( Dòng thứ : giá trị ô cuối số dư, giá trị cịn lại hệ số đa thức thương)
+ Tam giaùc PASSCAN:
1
1 3
1
1 10 10
1 15 20 15
1 21 35 35 21
1 28 56 70 56 28
( Các số dòng tam giác ứng với hệ số khai triển lũy thừa tổng số hạng)
8/ NGHIỆ M CỦ A Đ A THỨ C V I HỚ Ệ S Ố NGUYÊN :
f(x) = 1 2
n n n n
n
a x a x a x a x a
Nếu có nghiệm hữu tỷ
p
(3) Nếu có nghiệm ngun x = a a ước an
Nếu f(x) có nghiệm x = a (x- a ) nhân tử f(x)
* VD1- Phân tích đa thức: f(x) = x3 – x2 +4 thành nhân tử ( CMR : x3 – x2 +4 chia
hết cho x2+x+2)
+nghiệm ngun có f(x) x = 1;1; 2; 2 + Thử lại ta có x = nghiệm
Vaäy f x( ) ( x 2)(x2 x 2) (
2 ( ) 2 f x x x
x )
+ x2+x+2 coù = -7 < ( VN)
* VD2 phân tích f(x) = 3x3 + 7x2 + 17x -5 thành nhân tử
Nghiệm nguyên có đa thức x 1; 1; 5; 5 Nghiệm hữu tỷ có đa thức x
1 5
; ; ;
3 3
Thử lại ta có
3 nghieäm
2
( ) 3( )( 5)
3
f x x x x
x2-2x +5 VN 9/ Phương trình bậc hai :
Có biệt thức :
2
0
4
ax bx c a
b ac
* < phương trình vơ nghiệm
* = tphương trình có nghiệm kép 2
b
x x
a
* > phương trình có nghiệm phân biệt: , 2
b b
x x
a a
VD- 3x2 – 8x + = 0
10/ phương pháp chứng minh quy nạp: f(x) = a * CM f(x) với x =
* Giả sử f(x) với x = n
* Chứng minh f(x) với x = n+1 VD
I-PHÉP CHIA HẾT
BÀI 1: 1, Cho biểu thức: A =
5
n
a, Tìm số nguyên n để biểu thức A phân số b, Tìm số nguyên n để biểu thức A số nguyên 2, Tìm x biết:
a, x chia hết cho 12; 25; 30 ≤ x ≤ 500 b, (3x – 24) 73= 74
c, x 16 2.( 3)
(4)BÀI 2: 1, Cho S = + 52 + 53 + + 596 a, Chứng minh: S 126 b, Tìm chữ số tận S
2, Chứng minh A = n(5n + 3) n với n Z
3,Tìm a, b N, biết: a + 2b = 48
ƯCLN (a, b) + BCNN (a, b) = 14 BÀI :a Chứng minh:
12 30
n n
(n Z) tối giản
b.Bạn Hương đánh sách dày 284 trang dãy số chẵn c, Bạn Hương cần chữ số để đánh hết sách ? d, Trong dãy số chữ số thứ 300 chữ số ?
e, Tính:
2 2
1.3 3.5 5.7 99.101
BÀI 3: 1) Rót gän A= 9+14 27+21 36 21 27+42 81+63 108
2) Cho S= 4+
3 7+
3
7 10+⋯+
n(n+3)n∈N
❑
Chøng minh: S
3) So s¸nh: 2003 2004−1
2003 2004 vµ
2004 2005−1 2004 2005
4) Tìm số nguyên tố P cho số P + P +10 số nguyên tố Tìm giá trị nguyên dơng nhỏ 10 cđa x vµ y cho 3x - 4y = - 21 Cho ph©n sè: A=n −5
n+1(n∈Z ;n ≠−1)
a) Tìm n để A nguyên b) Tìm n để A tối giản
BÀI
1) Tìm giá trị a để số 123a5
a) Chia hÕt cho 15 b) Chia hÕt cho 45
2/ Chøng minh r»ng: A=10n+18n−1 chia hÕt cho 27 (n lµ sè tù nhiªn) 3/ Cho A=n3+3n2+2n
a) Chøng minh r»ng A chia hÕt cho víi mäi sè nguyªn n
b) Tìm giá trị nguyên dơng n với n < 10 để A chia hết cho 15
4/ Trong đợt thi học sinh giỏi cấp tỉnh có khơng 130 em tham gia Sau chấm thấy số em đạt điểm giỏi chiếm
9 , đạt điểm chiếm
3 , đạt điểm yếu chiếm
14 tỉng sè
thí sinh dự thi, cịn lại đạt điểm trung bình Tính số học sinh loại
BÀI 5:
1/ Cho A=3+32+33+ +32004 a) TÝnh tæng A
b) Chøng minh r»ng A⋮130
c) A có phải số phơng khơng ? Vì ? 2) Tìm n Z để n2+13n −13⋮n+3
(5)Bài 1:
a Cho n số nguyên dương Hãy so sánh:
2
1
1 + -
n n+1
2
1
1 + -
n n+1
b Tính:
2 2 2 2
1 1 1 1
+ + + + + + + + + + + +
2 3 4 2005 2006
Bài 2:
Chứng minh rằng:
n
n 1
+ + + + n
2 -1 với n N và
VÝ dô1(SGK-T8.Tr25)
Chøng minh r»ng:n ❑3− n chia hÕt cho víi mäi sè nguyên n
Giải:
Ta có n 3 n =n.(n-1).(n+1) Trong ba số nguyên liên tiếp n,n-1,n+1 cãmét sè
chia hết cho , số chia hết cho (2,3)=1 Do n ❑3− n ⋮6
Qua toán ta thấy n ❑3 và n đồng d chia cho số 2,3 và6 từ ta đề xuất
một số toán tơng tự nh sau
Bµi1:
Chøng minh r»ng : n3
+m3⋮6⇔n+m⋮6(∀m, n∈Z)
Gi¶i: Tacã (n3+m3)−(n+m)=(n3−n)+(m3−m)⋮6,(theoVD1)
Từ suy điều phải chứng minh.Tổng qt hố ta đợc tốn sau
Bµi2: Chøng minh r»ng:
x13+x23+x33+ +xn3⋮6⇔x1+x2+x3+ .+xn⋮6,(xi∈Z ,∀i=1, n)
Bµi3: Cho A= 13
+23+33+ +983+993 Hái A cã chia hÕt cho kh«ng?
Hớng dẩn: Đặt S=1+2+3+4+ +98+99 Theo ta có A-S chia hết cho 6,trong S= 99(99+1)
2 =6 33 25⇒S⋮6 Do A ⋮6
Bµi4:(Thi häc sinh giỏi T.P-HCM năm học 2003-2004) Chứng minh rằng: x+y+z3 x3− y3− z3⋮6
¿ víi mäi sè nguyªn x,y,z Gi¶i:
x+y+z¿3−(x+y+z)
¿−(x3− x)−(y3− y)−(z3− z)
x+y+z¿3− x3− y3− z3=¿ ¿
Theo VD1 ta thấy hạng tử VP chia hết cho 6, từ suy điều phải chứng minh
Bµi5:
ViÕt sè 20052004 thµnh tỉng cđa k sè tù nhiªn tuú ý a
1, a2, a3, , ak T×m sè d cđa phép chia a13+a23+a33+ +ak3 cho3
Giải: Đặt N= a13+a23+a33+ +ak3 vµ 20052004=a1+a2+a3+ +ak
Ta cã N- 20052004
=¿ (a13−a1)+(a
23− a2)+(a
33− a3)+ +(a
k3− ak)⋮3 ,(VD ❑1 )
(6)Kết hợp với đẳng thức học VD1 đợc phát triển thành tốn thú vị sau
Bµi 6: Cho
a+b¿2
b2+3 ab−1¿3−¿
a2−ab
+1¿3+¿
P=¿
Chøng minh r»ng P chia hÕt cho với số nguyên a,b Giải:
Đặt a+b
2
x=a2−ab+1; y=b2+3 ab−1⇒x+y=¿ Khi ta có P= x3+y3−(x+y)=(x3− x)+(y3− y)⋮6
Bµi7: Chøng minh với số nguyên x,y thì: x3+3 xy23+(y3+3x2y)3x+y3
Gợi ý: Đặt x+y
3
,:
a=x3+3 xy2;b=y3+3x2y⇒a+b=¿ Ta cã x+y¿
3
3x+y3
a3+b33a+b3(BT1) (vì số nguyên tố)
Bài8: Cho số nguyên x, y , z thoả m·n : x+y+z= 3 20062007
Chøng minh r»ng: M= z2
+yz+xz¿3 y2+xy+xz¿3+¿ x2
+xy+yz¿3+¿ ¿
chia hết cho Giải:
Đặt a=x2+xy+yz;b=y2+xy+xz;c=z2+yz+xzM=a3+b3+c3
Ta cã: x+y+z¿
2
⋮6(Theo−gt)
a+b+c=x2+y2+z2+2(xy+yz+zx)=¿
Do M ⋮6 (theo-BT ❑2 )
Kết hợp ví dụ với toán tìm nghiệm nguyên ta có số toán sau
Bài 9: Tìm nghiệm nguyên dơng phơng trình sau: a) y+z¿
3
=x+2y+z+20053
x+y¿3+¿ ¿
(1) b) xy+1¿
3
=189
x2
+y2−1¿3+¿ ¿
(2) Gi¶i:
a)
x+y¿3−(x+y)
y+z¿3−(y+z)
¿=20053 ¿+¿
(1)⇔¿
(3)
Dễ thấy VT (3) chia hết cho (theo-VD1).Nhng 20053 không chia hết cho 6,do
phơng trình cho khơng có nghim nguyờn
b) Đặt x+y
2
p=x2+y21;q=2 xy+1⇒p+q=¿ Khi phơng trình (2) trở thành : p
+q3=189
Vì 189 nên p3
+q3⋮3⇒p+q⋮3(theo−BT1) Từ suy p+q số chớnh phng chia
(7)Mặt khác p3
+q3=189⇔(p+q)(p2−pq+q2)=9 Do p+q +¿
x , y∈Z¿
x+y¿2=9⇒x+y=3¿
⇒¿
, từ suy phơng trình có hai nghiệm (x,y)=(1,2)hoặc (2,1) Thử lại thấy thỗ mãn
Bài 10 trang 14 (Sách tập tóan tËp I ) chøng minh r»ng √n+1−√n=
n+1+n với n số tự nhiên
Chứng minh : ( √n+1+√n
√n+1−√n¿ ¿ ) ¿n+1−n=1
⇔ √n+1−√n= √n+1+√n
Ph¸t biĨu c¸ch kh¸c :
1 Chøng tá víi mäi sè tù nhiªn n ( n+1n n+1+n
) l hai số nghịch đảo
√n+1−√n=√n+1+√n (với n số tự nhiên)
Bài 12: Tính a
√2+√1+ √3+√2+
1
√4+√3+ +
√100+√99
b
√2+√1+ √3+√2+
1
√4+√3+ +
√n+√n −1 víi n
Gi¶i : a
√2+√1+ √3+√2+
1
√4+√3+ + √100+√99
= √2−√1+√3−√2+√4−√3+ +√100−√99=√100−1=9
b
√2+√1+ √3+√2+
1
√4+√3+ +
√n+√n −1 víi n
= √2−√1+√3−√2+√4−√3+ +√n−√n −1=√n −1
Bµi 13: TÝnh a A =
√1−√2− √2−√3+
1
√3−√4+ +
1
(8)b B =
√1−√2− √2−√3+
1
√3−√4+ −
1 √2k −√2k+1
Định hớng : 12= 1
1+2 hay nn+1=
−1 √n+√n+1
Gi¶i : a A =
√1−√2− √2−√3+
1
√3−√4+ +
1
√20005−√2006
= −(√1+√2)+(√2+√3)−(√3+√4)+ .−(√2005+√2006)
= −√1−√2+√2+√3−√3−√4+ −√2005−√2006 = −(√1+√2006)
b B =
√1−√2− √2−√3+
1
√3−√4+ −
1 √2k −√2k+1
B = −(√1+√2)+(√2+√3)−(√3+√4)+ .+(√2k+√2k+1)
= −√1−√2+√2+√3−√3−√4+ +√2k+√2k+1
= (√2k+1−1)
ëBµi 71, thay = x N ta có toán Bµi 14 Chøng minh: Víi x>0,n0
Ta cã: √n+x −√n= x
√n+x+√n Bµi15 TÝnh
a C =
√4+√1+ √7+√4+
3
√10+√7+ + √16+√13
b D =
√3+√1+ √5+√4+
1
√7+√5+ +
1
√2k+1+√2k −1
Với k số tự nhiên Giải
a áp dụng vào bài a ( √4 ) ❑2 - 12 = , ë ®©y x = 3
Ta cã:
C = √4+¿3√1+¿ ¿
√7+¿√4+¿
3
¿
√10+¿√7+¿
3
¿
+
… 16+313
(9)b áp dụng bài3vào bµi bµi 4b ( √3 ) ❑2 - ( √1 )
2 = 2, x =
Do ta đa dạng tốn 4a nh ? ( Nhân vào vế )
2D =
2 2
3 1 5 3 7 2k 1 2k1
2D = √3−√1+√5−√3+√7−√5+ +√2k+1−√2k −1 2D = √2k+1−1⇒ D = √2k+1−1
2
Bµi 16: TÝnh
a E =
2√1+1√2+
32+23+ +
1 2524+2425
Định hớng :
n√n+1+(n+1)√n = ?
1
n√n+1+(n+1)√n =
1
√n√n+1
1
n n = √n+1−√n
√n.√n+1
=
√n−
1 √n+1
E =
√1− √2+
1 √2−
1 √3+ +
1 √24−
1 √25
= 1-
√25=1− 5=
4
3 3
5 2 5 2006 2003 2003 2006
b P
Ta cã 2 5
3(5 2 5) (5 2 5)(5 2 5)
3(5 2 5) 30
=
5 2 10
=
5 2 10 10 =
1
2
1 1 1
2 5 2003 2006
1 2006 P P
(10)A = √2007−√2006 vµ B = √2006−√2005
Gi¶i :
ap dơng bµi 71 A =
√2007+√2006
B =
√2006+√2005
⇒ A < B √2007>√2005
⇒ 2007 2006 2006 2005 Bài 18: Tổng quát từ ta cã : √n+1−√n<√n −√n −1 víi n 1
áp dụng 71 (bài tập toán tập I) ta có điều phải chứng minh Bài : Thay = x ë bµi ta cã : Víi n x >1
A = √n+x −√n B = √n−√n − x
ta cã : A < B
tõ bµi toán ta có toán sau: Bài 19: So sánh C D
C = √m+p −√m D = √n+p−√n
Víi m > n > ,p > Ta cã
C = p
√m+p+√m D = p
√n+p+√n V× m > n C < D
*ap dụng 71 chứng minh bất đẳng thức Bài 20 : Chứng minh
(11)Chøng minh
a √n+1+√n−1<2√n
⇔√n+1−√n<√n −√n −1
Bất đẳng thức chứng minh b √n+x+√n− x<2√n
⇔√n+x −√n<√n −√n − x
ĐÃ chứng minh
Bài 21 : Chøng minh : √2m+√2m+2<2√2m+1 víi m -1
Chứng minh: Với n = m +1, thay vào 10a ta đợc :
2m+2m+2<22m+1
Bài 12:Không dùng máy tính bảng số hÃy chứng tỏ 10199>0,1
Gi¶i √101−√99=
√101+√99
Vì < 101+99<2100 ( Suy từ 10a )
⇔
√101+√99>
2√100⇔√100−√99>0,1
Bµi 22: a Chøng minh r»ng víi mäi n N*
2√n+1<√n+1−√n
b Chøng minh: 2(√n+1−√n)<
√n<2(√n −√n −1) Gi¶i
a
2√n+1<√n+1−√n
⇔
2√n+1<
√n+1+√n ( Ap dơng bµi 71 trang 14 )
⇔ √n+1 > √n+1 + √n (hiển nhiên ) b 2(√n+1−√n)<
√n<2(√n −√n −1) * Chøng minh : ( √n+1 - √n ) <
(12)⇔ <
√n+1+√n <
1 2√n ⇔ √n+1 + √n > √n ⇔ √n+1 > √n
Bất đẳng thức hiển nhiên * Chứng minh
√n 2( n n 1)
⇔ <
2√n <
1 √n+√n −1 ⇔ √n > √n + √n−1 ⇔ √n > √n−1
Bất đẳng thức hiển nhiên
⇒ Bất đẳng thức cho đợc chứng minh Bài 23 : Cho S = 1+
√2+ √3+
1
√4+¿ … + √100
Chøng minh 18 < S < 19 Chøng minh
Áp dơng bµi 13b ta cã : 2(√n+1−√n)<
√n<2(√n −√n −1) Thay n = 2,3,4, 100 ta cã:
( √3−√2 ) <
√2 < ( √2−√1 )
( √4−√3 ) <
√3 < ( √3−√2 )
2 ( 5 4) 2( 4 3) ……… 2( √
100−√99 √101−√100¿<
√100<2¿
(13)1 + ( √3−√2+√4−√3+ +√101−√100 )< S < + 2( √2−√1 + √3−√2 + √4−√3 +
√100−√99 )
⇔ 1+2 ( 100 2) < S < 1+2 ( √100−√1 ) ⇔ 1+2 ( 10 -1,5 ) < S < 1+2 (10-1)
VËy ta cã : 18 < S < 19
Chú ý : Cũng thay đổi nội dung nh sau : Cách 1: Chứng minh S số tự nhiên Cách 2: Tỡm phn nguyờn ca S
Bài 24 So sánh A vµ B
A = ( √2+√4+ .+√2006¿+√2008 ; B = ( √1+√3+ .+√2007¿ Áp dơng bµi 11 √2m+√2m+2<2√2m+1 víi m -1
Cho m = , 1, , …,1003 ta cã: √0+√2<2√1
√2+√4<2√3
……… ……… ………
√2006+√2008<2√2007
Céng vÕ víi vÕ ta cã:
√1+√3+ +√2007
⇒2(√2+√4+ +√2006)+√2008<2¿ )
⇒ A < B
Bµi 25 : Chøng minh r»ng : 1+
√2+ √3+
1 √4+ +
1
√2500<100
Chøng minh : Tõ bµi 13 b ta còng cã :
n
√n+1−√¿
1
n+1<2 Lần lợt cho n = , , , 3…, 2499 ta cã
(14)1
√2<2(√2−1)
√3<2(√3−√2)
………
1
√2500<2(√2500−√2499)
Céng vÕ víi vÕ ta cã: 1+
√2+ √3+
1 √4+ +
1
√2500<2(1+√2−1+√3−√2+√2500−√2499) ⇔1+
√2+ √3+
1 √4+ +
1
√2500<2√2500 ⇔1+
√2+ √3+
1 √4+ +
1
2500<100
( Điều phải chøng minh )
C Khai th¸c øng dơng cđa 71 giải phơng trình
Bài 26 : Giải phơng trình
x+3+x+2+
1
√x+2+√x+1+
√x+1+√x=1 víi x
0 Gi¶i:
1
√x+3+√x+2+
1
√x+2+√x+1+
√x+1+√x=1
⇔(√x+3−√x+2)+(√x+2−√x+1)+(√x+1−√x)=1 ⇔(√x+3−√x=1)
⇔(x+3+x 2x+3)x=1 2x+2=2x2+3x x+1=x2+3x
x2+2x+1=x2+3xx=1
Bài 27: Giải phơng tr×nh : x
2+ x
2+ x 2+
(15)2+ x 1+√1+x
( Cã 2007 sè ) Gi¶i :
Víi x -1 ta cã : x
1+√1+x=√1+x −1 ( T¬ng tù bµi ) Ta cã : + x
1+1+x=2+1+x 1=1+x+1 Phơng trình (18)
x+11=9 x+1=10 x+1=100
x=99
Bài 28 : Giải phơng trình : ( √2−√3¿
x
=4
√2+√3¿x+¿ ( 19 ) Giải :
Đặt y = ( √2−√3¿ x
=1
y
√2+√3¿x⇒¿ Phơng trình (19)
y+1
y=4
⇔y2−4 y+1=0
Δ❑
=4−1=3 ⇒y1=2+√3
y2=2−√3
(16)√√3+2¿2 ¿
⇔x=2
¿
√2+√3¿x=2−√3 ¿
√2+√3¿x ¿
√2+√3¿−2 ¿
√2+√3¿x=¿ ¿
√2+√3¿x=¿ ¿ ¿
Vậy phơng trìmh cho có nghiệm x = 2±
Bài 29 :Giải phơng trình (9 )x ( )x 18
(20) Giải:
Đặt y =
9+45
¿ ¿
√¿
=>
9−4√5
Phơng trình (20)
y+y=18
y2 - 18y + = 0
Cã Δ'
=81−1=80
y1 = + √80 = + 4√5
y1 = - √80 = - 4√5
Thay l¹i Èn x nÕu: y = + 4√5
=>
9+4√5
¿ ¿
√¿ =
9+4√5
¿ ¿
√¿
NÕu y = - 4√5 => x=-2
(17)*.Bµi tËp : Bµi 1: TÝnh
2 2 2
3 7 11 11 15 15 19 2003 2007
a A
4 4
9 13 13 17 17 21 221 225
b B
1 1
6 1 11 6 11 2006 2001 2001 2006
c C
Bµi2:Chøng minh S = 1+
1 √2+
1 √3+
1
√4+¿ … +
40000 kh«ng phải số tự nhiên Bài 3:Giải phơng trình:
1 1
2
1 3 5 7
x x x x x x x x víi x-1 III – PHƯƠNG TRÌNH NGHIỆM NGUYÊN
(18)