Tính tổng n số hạng đầu của mỗi cấp số cộng sau:
a) 3; 1; – 1; ... với n = 10;
b) 1,2; 1,7; 2,2; ... với n = 15.
Cho cấp số cộng \(\left( {{u_n}} \right)\) với số hạng đầu \({u_1}\) và công sai d
Để tính tổng của n số hạng đầu
\({S_n} = {u_1} + {u_2} + \ldots + {u_{n - 1}} + {u_n}\)
Hãy lần lượt thực hiện các yêu cầu sau:
a) Biểu diễn mỗi số hạng trong tổng \({S_n}\) theo số hạng đầu \({u_n}\) và công sai d
b) Viết \({S_n}\) theo thứ tự ngược lại: \({S_n} = {u_n} + {u_{n - 1}} + \ldots + {u_2} + {u_1}\) và sử dụng kết quả ở phần a) để biểu diễn mỗi số hạng trong tổng này theo \({u_1}\) và d
c) Cộng từng vế hai đẳng thức nhận được ở a), b) để tính \({S_n}\)theo \({u_1}\) và d
a) \({u_2} = {u_1} + d\)
\({u_3} = {u_1} + 2d\)
…
\({u_{n - 1}} = {u_1} + \left( {n - 2} \right)d\)
\({u_n} = {u_1} + \left( {n - 1} \right)d\)
\({S_n} = {u_1} + {u_1} + 2d + \ldots + {u_1} + \left( {n - 2} \right)d + {u_1} + \left( {n - 1} \right)d\)
b) \({S_n} = {u_n} + {u_{n - 1}} + \ldots + {u_2} + {u_1} = {u_1} + \left( {n - 1} \right)d + {u_1} + \left( {n - 2} \right)d + \ldots + {u_1} + d + {u_1}\)
c) \(2{S_n} = \left( {{u_1} + {u_1} + d + \ldots + {u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right) + \left( {{u_1} + \left( {n - 1} \right)d + {u_1} + \left( {n - 2} \right)d + \ldots + {u_1}} \right)\).
\( \Rightarrow 2{S_n} = n.\left( {2{u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right)\)
\( \Rightarrow {S_n} = \frac{n}{2}\left( {2{u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right)\)
Tính tổng n số hạng đầu của mỗi cấp số nhân sau:
a) 3; – 6; 12; – 24; ... với n = 12;
b) \(\frac{1}{{10}},\frac{1}{{100}},\frac{1}{{1\,\,000}},...\) với n = 5.
a) Ta có: 3; – 6; 12; – 24; ... là cấp số nhân với u1 = 3 và công bội q = – 2.
Khi đó tổng của 12 số hạng đầu của cấp số nhân đã cho là:
\({S_{12}} = \frac{{3\left[ {1 - {{\left( { - 2} \right)}^{12}}} \right]}}{{1 - \left( { - 2} \right)}} = 12\,\,285\).
b) Ta có: \(\frac{1}{{10}},\frac{1}{{100}},\frac{1}{{1\,\,000}},...\) là một cấp số nhân với u1 = \(\frac{1}{{10}}\) và công bội \(q = \frac{1}{{10}}\)
Khi đó tổng của 5 số hạng đầu của cấp số nhân đã cho là:
\({S_5} = \frac{{\frac{1}{{10}}\left[ {1 - {{\left( {\frac{1}{{10}}} \right)}^5}} \right]}}{{1 - \frac{1}{{10}}}} = 0,1111\).
Xác định công sai, số hạng thứ 5, số hạng tổng quát và số hạng thứ 100 của mỗi cấp số cộng sau:
a) 4, 9,14, 19,...;
b) 1, -1, -3, -5,...
a) Cấp số cộng có: \({u_1} = 4,\) công sai \(d = 5\)
Số hạng tổng quát của dãy số là: \({u_n} = 4 + 5\left( {n - 1} \right) = 5n- 1\)
Số hạng thứ 5: \({u_5} = 5.5- 1 = 24\)
Số hạng thứ 100: \({u_{100}} = 5.100- 1 = 499\)
b) Cấp số cộng có: \({u_1} = 1,\) công sai \(d = - 2\)
Số hạng tổng quát của dãy số là: \({u_n} = 1 + \left( { - 2} \right)\left( {n - 1} \right) = -2n+3\)
Số hạng thứ 5: \({u_5} = (-2).5+3 = - 7\)
Số hạng thứ 100: \({u_{100}} = (-2).100+3 = - 197\)
Cho cấp số nhân \(\left( {{u_n}} \right)\) với số hạng đầu \({u_1} = a\) và công bội \(q \ne 1\)
Để tính tổng của n số hạng đầu\({S_n} = {u_1} + {u_2} + \ldots + {u_{n - 1}} + {u_n}\)
Thực hiện lần lượt các yêu cầu sau:
a) Biểu diễn mỗi số hạng trong tổng trên theo \({u_1}\) và q để được biểu thức tính tổng \({S_n}\) chỉ chứa \({u_1}\) và q.
b) Từ kết quả phần a, nhân cả hai vế với q để được biểu thức tính tích \(q.{S_n}\) chỉ chứa \({u_1}\) và \(q\).
c) Trừ từng vế hai đẳng thức nhận được ở cả a và b và giản ước các số hạng đồng dạng để tính \(\left( {1 - q} \right){S_n}\) theo \({u_1}\)và \(q\). Từ đó suy ra công thức tính \({S_n}\).
a) \({u_2} = {u_1}.q\)
\({u_3} = {u_1}.{q^2}\)
…
\({u_{n - 1}} = {u_1}.{q^{n - 2}}\)
\({u_n} = {u_1}.{q^{n - 1}}\)
\({S_n} = {u_1} + {u_1}q + \ldots + {u_1}{q^{n - 2}} + {u_1}{q^{n - 1}}\)
b) \(q{S_n} = q{u_1} + {u_1}{q^2} + \ldots + {u_1}{q^{n - 1}} + {u_1}{q^n}\)
c) \({S_n} - q{S_n} = \left( {{u_1} + {u_1}q + \ldots + {u_1}{q^{n - 2}} + {u_1}{q^{n - 1}}} \right) - (q{u_1} + {u_1}{q^2} + \ldots + {u_1}{q^{n - 1}} + {u_1}{q^n})\).
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left( {1 - q} \right){S_n} = {u_1} - {u_1}{q^n} = {u_1}\left( {1 - {q^n}} \right)\\ \Rightarrow {S_n} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^n}} \right)}}{{1 - q}}\end{array}\)
Cho cấp số cộng u n có tổng của n số hạng đầu tiên được tính bởi công thức S n = 4 n – n ^ 2. Gọi M là tổng của số hạng đầu tiên và công sai của cấp số cộng. Khi đó:
A. M = -1
B. M = 1
C. M = 4
D. M = 7
Chọn B.
- Ta có: u 1 = S 1 = 3 .
- Vậy M = u 1 + d = 3 - 2 = 1 .
Một cấp số cộng có tổng của n số hạng đầu S n tính theo công thức S n = 5 n 2 + 3 n n ∈ N * . Tìm số hạng đầu u 1 và công sai d của cấp số cộng đó.
A. u 1 = - 8 , d = 10
B. u 1 = - 8 , d = - 10
C. u 1 = 8 , d = 10
D. u 1 = 8 , d = - 10
Một cấp số cộng có tổng của n số hạng đầu S n tính theo công thức S n = 5 n 2 + 3 n , ( n ∈ ℕ * ) . Tìm số hạng đầu u 1 và công sai d của cấp số cộng đó
A. u 1 = - 8 ; d = 10 .
B. u 1 = - 8 ; d = - 10 .
C. u 1 = 8 ; d = 10 .
D. u 1 = 8 ; d = - 10 .
Một cấp số cộng có tổng của n số hạng đầu S n tính theo công thức S n = 5 n 2 + 3 n , n ∈ ℕ * . Tìm số hạng đầu u 1 và công sai d của cấp số cộng đó.
A. u 1 = − 8 ; d = 10
B. u 1 = − 8 ; d = − 10
C. u 1 = 8 ; d = 10
D. u 1 = 8 ; d = − 10
Đáp án C
Ta có: S n = 2 u 1 + n − 1 d n 2 = d n 2 2 + u 1 − d 2 n = 5 n 2 + 3 n ⇒ d 2 = 5 u 1 − d 2 = 3 ⇔ d = 10 u 1 = 8 .
Một cấp số cộng có tổng n số hạng đầu S n được tính theo công thức S n = 5 n 2 + 3 n , ( n ∈ N * ) . Tìm số hạng đầu u 1 và công sai d của cấp số cộng đó
A. u 1 = - 8 , d = 10
B. u 1 = - 8 , d = - 10
C. u 1 = 8 , d = 10
D. u 1 = 8 , d = - 10