Giải Toán 11 trang 46 Kết nối tri thức

Giải Toán 11 trang 46

Luyện tập 4 trang 46 Toán 11 Tập 1: Xét tính bị chặn của dãy số (u_n), với u_n = 2n – 1.

Lời giải:

Ta có: u_n = 2n – 1 ≥ 1, ∀ n ∈ ℕ^*.

Do đó, dãy số (u_n) bị chặn dưới.

Dãy số (u_n) không bị chặn trên vì không có số M nào thỏa mãn:

u_n = 2n – 1 ≤ M với mọi n ∈ ℕ^*.

Vậy dãy số (u_n) bị chặn dưới và không bị chặn trên nên không bị chặn.

Vận dụng trang 46 Toán 11 Tập 1: Anh Thanh vừa được tuyển dụng vào một công ty công nghệ, được cam kết lương năm đầu sẽ là 200 triệu đồng và lương mỗi năm tiếp theo sẽ được tăng thêm 25 triệu đồng. Gọi s_n (triệu đồng) là lương vào năm thứ n mà anh Thanh làm việc cho công ty đó. Khi đó ta có:

s₁ = 200, s_n = s_{n – 1 ­}+ 25 với n ≥ 2.

a) Tính lương của anh Thanh vào năm thứ 5 làm việc cho công ty.

b) Chứng minh (s_n) là dãy số tăng. Giải thích ý nghĩa thực tế của kết quả này.

Lời giải:

a) Ta có: s₂ = s₁ + 25 = 200 + 25 = 225

s₃ = s₂ + 25 = 225 + 25 = 250

s₄ = s₃ + 25 = 250 + 25 = 275

s₅ = s₄ + 25 = 275 + 25 = 300

Vậy lương của anh Thanh vào năm thứ 5 làm việc cho công ty là 300 triệu đồng.

b) Ta có: s_n = s_{n – 1} + 25 ⇔ s_n – s_{n – 1} = 25 > 0 với mọi n ≥ 2, n ∈ ℕ^*.

Tức là s_n > s_{n – 1} với mọi n ≥ 2, n ∈ ℕ^*.

Vậy (s_n) là dãy số tăng. Điều này có nghĩa là mức lương hàng năm của anh Thanh tăng dần theo thời gian làm việc.

Bài tập

Bài 2.1 trang 46 Toán 11 Tập 1: Viết năm số hạng đầu và số hạng thứ 100 của các dãy số (u_n) có số hạng tổng quát cho bởi:

a) u_n = 3n – 2;

b) u_n = 3 . 2ⁿ;

c) $u_n={\left(1+\frac{1}{n}\right)}^n$ .

Lời giải:

a) Ta có: u₁ = 3 . 1 – 2 = 1;

u₂ = 3 . 2 – 2 = 4;

u₃ = 3 . 3 – 2 = 7;

u₄ = 3 . 4 – 2 = 10;

u₅ = 3 . 5 – 2 = 13;

u₁₀₀ = 3 . 100 – 2 = 298.

b) Ta có: u₁ = 3 . 2¹ = 6;

u₂ = 3 . 2² = 12;

u₃ = 3 . 2³ = 24;

u₄ = 3 . 2⁴ = 48;

u₅ = 3 . 2⁵ = 96;

u₁₀₀ = 3 . 2¹⁰⁰.

c) Ta có: $u_1={\left(1+\frac{1}{1}\right)}^1=2$ ;

$u_2={\left(1+\frac{1}{2}\right)}^2=\frac{9}{4}$;

$u_3={\left(1+\frac{1}{3}\right)}^3=\frac{64}{27}$;

$u_4={\left(1+\frac{1}{4}\right)}^4=\frac{625}{256}$;

$u_5={\left(1+\frac{1}{5}\right)}^5=\frac{7776}{3125}$;

$u_{100}={\left(1+\frac{1}{100}\right)}^{100}={\left(\frac{101}{100}\right)}^{100}$.

Bài 2.2 trang 46 Toán 11 Tập 1: Dãy số (u_n) được cho bởi hệ thức truy hồi: u₁ = 1, u_n = n . u_{n – 1} với n ≥ 2.

a) Viết năm số hạng đầu của dãy số.

b) Dự đoán công thức số hạng tổng quát của u_n.

Lời giải:

a) Năm số hạng đầu của dãy số là

u₁ = 1;

u₂ = 2u₁ = 2 . 1 = 2;

u₃ = 3u₂ = 3 . 2 = 6;

u₄ = 4u₃ = 4 . 6 = 24;

u₅ = 5u₄ = 5 . 24 = 120.

b) Nhận xét thấy u₁ = 1 = 1!;

u₂ = 2 . 1 = 2!;

u₃ = 3u₂ = 3 . 2 . 1 = 3!;

u₄ = 4u₃ = 4 . 3 . 2 . 1 = 4!;

u₅ = 5u₄ = 5 . 4 . 3 . 2 . 1 = 5!;

...

Cứ tiếp tục làm như thế, ta dự đoán được công thức số hạng tổng quát của u_n là u_n = n!.

Bài 2.3 trang 46 Toán 11 Tập 1: Xét tính tăng, giảm của dãy số (u_n), biết:

a) u_n = 2n – 1;

b) u_n = – 3n + 2;

c) $u_n=\frac{{\left(-1\right)}^{n-1}}{2^n}$ .

Lời giải:

a) Ta có: u_{n + 1} = 2(n + 1) – 1 = 2n + 2 – 1 = 2n + 1

Xét hiệu u_{n + 1} – u_n = (2n + 1) – (2n – 1) = 2 > 0, tức là u_{n + 1} > u_n , ∀ n ∈ ℕ^*.

Vậy (u_n) là dãy số tăng.

b) Ta có: u_{n + 1} = – 3(n + 1) + 2 = – 3n – 3 + 2 = – 3n – 1

Xét hiệu u_{n + 1} – u_n = (– 3n – 1) – (– 3n + 2) = – 3 < 0, tức là u_{n + 1} < u_n­, ∀ n ∈ ℕ^*.

Vậy (u_n) là dãy số giảm.

c) $u_n=\frac{{\left(-1\right)}^{n-1}}{2^n}$

Nhận xét thấy: $u_1=\frac{{\left(-1\right)}^{1-1}}{2^1}=\frac{1}{2}>0$ ; $u_2=\frac{{\left(-1\right)}^{2-1}}{2^2}=\frac{-1}{4}<0$ ;

$u_3=\frac{{\left(-1\right)}^{3-1}}{2^3}=\frac{1}{8}>0$; $u_4=\frac{{\left(-1\right)}^{4-1}}{2^4}=\frac{-1}{16}<0$ ; ...

Vậy dãy số (u_n) không tăng, cũng không giảm.

Bài 2.4 trang 46 Toán 11 Tập 1: Trong các dãy số (u_n) sau, dãy số nào bị chặn dưới, bị chặn trên, bị chặn?

a) u_n = n – 1;

b) $u_n=\frac{n+1}{n+2}$ ;

c) u_n = sin n;

d) u_n = (– 1)^{n – 1} n².

Lời giải:

a) Ta có: u_n = n – 1 ≥ 0 với mọi n ∈ ℕ^*.

Do đó, dãy số (u_n) bị chặn dưới với mọi n ∈ ℕ^*.

Dãy số (u_n) không bị chặn trên vì không có số M nào thỏa mãn:

u_n = n – 1 ≤ M với mọi n ∈ ℕ^*.

Vậy dãy số (u_n) bị chặn dưới và không bị chặn trên nên không bị chặn.

b) Ta có: $u_n=\frac{n+1}{n+2}=\frac{n+2-1}{n+2}=1-\frac{1}{n+2}$ , với mọi n ∈ ℕ^*.

Vì $0<\frac{1}{n+2}\le \frac{1}{3}$ , ∀ n ∈ ℕ^* nên $-\frac{1}{3}\le -\frac{1}{n+2}<0$ ∀ n ∈ ℕ^*.

Suy ra $1-\frac{1}{3}\le 1-\frac{1}{n+2}<1$ hay $\frac{2}{3}\le u_n<1$ ∀ n ∈ ℕ^*.

Vậy dãy số (u_n) bị chặn trên, bị chặn dưới nên dãy số (u_n) là dãy số bị chặn.

c) Ta có: – 1 ≤ sin n ≤ 1 với mọi n ∈ ℕ^*.

Do đó, – 1 ≤ u_n ≤ 1 với mọi n ∈ ℕ^*.

Vậy dãy số (u_n) bị chặn trên, bị chặn dưới nên dãy số (u_n) là dãy số bị chặn.

d) u_n = (– 1)^{n – 1} n²

Ta có: (– 1)^{n – 1} = 1 với mọi n ∈ ℕ^* và n lẻ.

(– 1)^{n – 1} = – 1 với mọi n ∈ ℕ^* và n chẵn.

n² ≥ 0 với mọi n ∈ ℕ^*.

Do đó, – 1 . n² ≤ (– 1)^{n – 1} n² ≤ 1 . n² hay – n² ≤ u_n ≤ n² với mọi n ∈ ℕ^*.

Vậy dãy số (u_n) bị chặn trên, bị chặn dưới nên dãy số (u_n) là dãy số bị chặn.

Bài 2.5 trang 46 Toán 11 Tập 1: Viết số hạng tổng quát của dãy số tăng gồm tất cả các số nguyên dương mà mỗi số hạng của nó:

a) Đều chia hết cho 3;

b) Khi chia cho 4 dư 1.

Lời giải:

a) Các số nguyên dương chia hết cho 3 là: 3; 6; 9; 12; ...

Các số này có dạng 3n với n với n ∈ ℕ^*.

Vậy số hạng tổng quát của dãy số tăng gồm tất cả các số nguyên dương mà mỗi số hạng của nó đều chia hết cho 3 là u_n = 3n với n ∈ ℕ^*.

b) Các số nguyên dương chia cho 4 dư 1 có dạng là 4n + 1 với n ∈ ℕ^*.

Vậy số hạng tổng quát của dãy số tăng gồm tất cả các số nguyên dương mà mỗi số hạng của nó khi chia cho 4 dưa là u_n = 4n + 1 với n ∈ ℕ^*.

Bài 2.6 trang 46 Toán 11 Tập 1: Ông An gửi tiết kiệm 100 triệu đồng kì hạn 1 tháng với lãi suất 6% một năm theo hình thức tính lãi kép. Số tiền (triệu đồng) của ông An thu được sau n tháng được cho bởi công thức

$A_n=100{\left(1+\frac{0,06}{12}\right)}^n$.

a) Tìm số tiền ông An nhận được sau tháng thứ nhất, sau tháng thứ hai.

b) Tìm số tiền ông An nhận được sau 1 năm.

Lời giải:

a) Số tiền ông An nhận được sau tháng thứ nhất là

$A_1=100{\left(1+\frac{0,06}{12}\right)}^1=100,5$ (triệu đồng).

Số tiền ông An nhận được sau tháng thứ hai là

$A_2=100{\left(1+\frac{0,06}{12}\right)}^2=101,0025$ (triệu đồng).

b) Số tiền ông An nhận được sau 1 năm (12 tháng) là

$A_{12}=100{\left(1+\frac{0,06}{12}\right)}^{12}\approx 106,17$ (triệu đồng).

Xem thêm lời giải bài tập Toán 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác: 

Giải Toán 11 trang 42

Giải Toán 11 trang 43

Giải Toán 11 trang 44

Giải Toán 11 trang 45

Giải Toán 11 trang 46

Giải Toán 11 trang 47