Toán 11 Bài 5 (Kết nối tri thức): Dãy số
Với giải bài tập Toán lớp 11 Bài 5: Dãy số sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 11 Bài 5.
Giải Toán 11 Bài 5: Dãy số
Bài giảng Toán 11 Bài 5: Dãy số
Lời giải:
Sau bài học này ta sẽ giải quyết được bài toán trên như sau:
Ta có: n = 2030 – 2020 = 10.
Vậy số dân của thành phố đó vào năm 2030 sẽ là
P10 = 500 . (1 + 0,02)10 ≈ 609 (nghìn người).
1. Định nghĩa dãy số
Lời giải:
Năm số chính phương đầu theo thứ tự tăng dần là: 0; 1; 4; 9; 16.
Số chính phương thứ nhất là u1 = 02 = 0
Số chính phương thứ hai là u2 = 12 = 1
Số chính phương thứ ba là u3 = 22 = 4
Số chính phương thứ tư là u4 = 32 = 9
Số chính phương thứ năm là u5 = 42 = 16
Tiếp tục như trên, ta dự đoán được công thức tính số chính phương thứ n là un = (n – 1)2 với n ∈ ℕ*.
a) Liệt kê tất cả các số chính phương nhỏ hơn 50 và sắp xếp chúng theo thứ tự từ bé đến lớn.
b) Viết công thức số hạng un của các số tìm được ở câu a) và nêu rõ điều kiện của n.
Lời giải:
a) Các số chính phương nhỏ hơn 50 được sắp xếp theo thứ tự từ bé đến lớn là
0; 1; 4; 9; 16; 25; 36; 49.
b) Ta có: un = (n – 1)2 với n ∈ ℕ* và n ≤ 8.
Lời giải:
a) Xét số tự nhiên a khác 0, ta có a chia cho 5 dư 1, khi đó tồn tại số tự nhiên q khác 0 để a = 5q + 1.
Xét dãy số gồm tất cả các số tự nhiên chia cho 5 dư 1 theo thứ tự tăng dần. Khi đó, số hạng tổng quát của dãy số là un = 5n + 1 (n ∈ ℕ*).
b) Dãy gồm năm số hạng đầu của dãy số trong câu a là: 6; 11; 16; 21; 26.
Số hạng đầu của dãy là u1 = 6, số hạng cuối của dãy là u5 = 26.
2. Các cách cho một dãy số
Xét dãy số (un) gồm tất cả các số nguyên dương chia hết cho 5:
a) Viết công thức số hạng tổng quát un của dãy số.
Lời giải:
a) Số hạng tổng quát của dãy số là un = 5n (n ∈ ℕ*).
b) Số hạng đầu của dãy số là u1 = 5.
Công thức tính số hạng thứ n theo số hạng thứ n – 1 là un = un – 1 + 5 (n ∈ ℕ*, n > 1).
Luyện tập 2 trang 44 Toán 11 Tập 1:
a) Viết năm số hạng đầu của dãy số (un) với số hạng tổng quát un = n!.
b) Viết năm số hạng đầu của dãy số Fibonacci (Fn) cho bởi hệ thức truy hồi
Lời giải:
a) Năm số hạng đầu của dãy số (un) với số hạng tổng quát un = n! là
u1 = 1! = 1;
u2 = 2! = 2;
u3 = 3! = 6;
u4 = 4! = 24;
u5 = 5! = 120.
b) Năm số hạng đầu của dãy số Fibonacci (Fn) là
F1 = 1;
F2 = 1;
F3 = F2 + F1 = 1 + 1 = 2;
F4 = F3 + F2 = 2 + 1 = 3;
F5 = F4 + F3 = 3 + 2 = 5.
3. Dãy số tăng, dãy số giảm, và dãy số bị chặn
a) Xét dãy số (un) với un = 3n – 1. Tính un + 1 và so sánh với un.
b) Xét dãy số (vn) với . Tính vn + 1 và so sánh với vn.
Lời giải:
a) Ta có: un + 1 = 3(n + 1) – 1 = 3n + 3 – 1 = 3n + 2
Xét hiệu un + 1 – un ta có: un + 1 – un = (3n + 2) – (3n – 1) = 3 > 0, tức là un + 1 > un ∀ n ∈ ℕ*.
Vậy un + 1 > un ∀ n ∈ ℕ*.
b) Ta có: .
Xét hiệu vn + 1 – vn ta có:
vn + 1 – vn =
.
Tức là vn + 1 < vn , ∀ n ∈ ℕ*.
Vậy vn + 1 < vn ∀ n ∈ ℕ*.
Luyện tập 3 trang 45 Toán 11 Tập 1: Xét tính tăng, giảm của dãy số (un), với .
Lời giải:
Ta có: , .
Tức là un + 1 < un , ∀ n ∈ ℕ*.
Vậy (un) là dãy số giảm.
Lời giải:
a) Ta có: .
b) Ta có: , suy ra .
Do đó, .
Luyện tập 4 trang 46 Toán 11 Tập 1: Xét tính bị chặn của dãy số (un), với un = 2n – 1.
Lời giải:
Ta có: un = 2n – 1 ≥ 1, ∀ n ∈ ℕ*.
Do đó, dãy số (un) bị chặn dưới.
Dãy số (un) không bị chặn trên vì không có số M nào thỏa mãn:
un = 2n – 1 ≤ M với mọi n ∈ ℕ*.
Vậy dãy số (un) bị chặn dưới và không bị chặn trên nên không bị chặn.
s1 = 200, sn = sn – 1 + 25 với n ≥ 2.
a) Tính lương của anh Thanh vào năm thứ 5 làm việc cho công ty.
b) Chứng minh (sn) 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: sn = sn – 1 + 25 ⇔ sn – sn – 1 = 25 > 0 với mọi n ≥ 2, n ∈ ℕ*.
Tức là sn > sn – 1 với mọi n ≥ 2, n ∈ ℕ*.
Vậy (sn) 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
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: ;
;
;
;
;
.
a) Viết năm số hạng đầu của dãy số.
b) Dự đoán công thức số hạng tổng quát của un.
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 un là un = n!.
Bài 2.3 trang 46 Toán 11 Tập 1: Xét tính tăng, giảm của dãy số (un), biết:
Lời giải:
a) Ta có: un + 1 = 2(n + 1) – 1 = 2n + 2 – 1 = 2n + 1
Xét hiệu un + 1 – un = (2n + 1) – (2n – 1) = 2 > 0, tức là un + 1 > un , ∀ n ∈ ℕ*.
Vậy (un) là dãy số tăng.
b) Ta có: un + 1 = – 3(n + 1) + 2 = – 3n – 3 + 2 = – 3n – 1
Xét hiệu un + 1 – un = (– 3n – 1) – (– 3n + 2) = – 3 < 0, tức là un + 1 < un, ∀ n ∈ ℕ*.
Vậy (un) là dãy số giảm.
c)
Nhận xét thấy: ; ;
; ; ...
Vậy dãy số (un) không tăng, cũng không giảm.
Lời giải:
a) Ta có: un = n – 1 ≥ 0 với mọi n ∈ ℕ*.
Do đó, dãy số (un) bị chặn dưới với mọi n ∈ ℕ*.
Dãy số (un) không bị chặn trên vì không có số M nào thỏa mãn:
un = n – 1 ≤ M với mọi n ∈ ℕ*.
Vậy dãy số (un) bị chặn dưới và không bị chặn trên nên không bị chặn.
b) Ta có: , với mọi n ∈ ℕ*.
Vì , ∀ n ∈ ℕ* nên ∀ n ∈ ℕ*.
Suy ra hay ∀ n ∈ ℕ*.
Vậy dãy số (un) bị chặn trên, bị chặn dưới nên dãy số (un) là dãy số bị chặn.
c) Ta có: – 1 ≤ sin n ≤ 1 với mọi n ∈ ℕ*.
Do đó, – 1 ≤ un ≤ 1 với mọi n ∈ ℕ*.
Vậy dãy số (un) bị chặn trên, bị chặn dưới nên dãy số (un) là dãy số bị chặn.
d) un = (– 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 ≤ un ≤ n2 với mọi n ∈ ℕ*.
Vậy dãy số (un) bị chặn trên, bị chặn dưới nên dãy số (un) là dãy số bị chặn.
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 un = 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 un = 4n + 1 với n ∈ 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
(triệu đồng).
Số tiền ông An nhận được sau tháng thứ hai là
(triệu đồng).
b) Số tiền ông An nhận được sau 1 năm (12 tháng) là
(triệu đồng).
Gọi An (n ∈ ℕ) là số tiền còn nợ (triệu đồng) của chị Hương sau n tháng.
a) Tìm lần lượt A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6 để tính số tiền còn nợ của chị Hương sau 6 tháng.
b) Dự đoán hệ thức truy hồi đối với dãy số (An).
Lời giải:
a) Ta có: A0 = 100 (triệu đồng)
+) Tiền lãi chị Hương phải trả sau 1 tháng là 100 . 0,8% = 0,8 (triệu đồng).
Do đó, số tiền gốc chị Hương trả được sau 1 tháng là 2 – 0,8 = 1,2 (triệu đồng).
Khi đó, số tiền còn nợ của chị Hương sau 1 tháng là
A1 = 100 – 1,2 = 98,8 (triệu đồng).
+) Tiền lãi chị Hương phải trả sau 2 tháng là 98,8 . 0,8% = 0,7904 (triệu đồng).
Do đó, số tiền gốc chị Hương trả được sau 2 tháng là 2 – 0,7904 = 1,2096 (triệu đồng).
Khi đó, số tiền còn nợ của chị Hương sau 2 tháng là
A2 = 98,8 – 1,2096 = 97,5904 (triệu đồng).
+) Tiền lãi chị Hương phải trả sau 3 tháng là 97,5904 . 0,8% = 0,7807232 (triệu đồng).
Do đó, số tiền gốc chị Hương trả được sau 3 tháng là 2 – 0,7807232 = 1,2192768 (triệu đồng).
Khi đó, số tiền còn nợ của chị Hương sau 3 tháng là
A3 = 97,5904 – 1,2192768 = 96,3711232 (triệu đồng).
+) Tiền lãi chị Hương phải trả sau 4 tháng là 96,3711232 . 0,8% ≈ 0,77097 (triệu đồng).
Do đó, số tiền gốc chị Hương trả được sau 4 tháng là 2 – 0,77097 = 1,22903 (triệu đồng).
Khi đó, số tiền còn nợ của chị Hương sau 4 tháng là
A4 = 96,3711232 – 1,22903 = 95,1420932 (triệu đồng).
+) Tiền lãi chị Hương phải trả sau 5 tháng là 95,1420932 . 0,8% ≈ 0,76114 (triệu đồng).
Do đó, số tiền gốc chị Hương trả được sau 5 tháng là 2 – 0,76114 = 1,23886 (triệu đồng).
Khi đó, số tiền còn nợ của chị Hương sau 5 tháng là
A5 = 95,1420932 – 1,23886 = 93,9032332 (triệu đồng).
+) Tiền lãi chị Hương phải trả sau 6 tháng là 93,9032332 . 0,8% ≈ 0,75123 (triệu đồng).
Do đó, số tiền gốc chị Hương trả được sau 6 tháng là 2 – 0,75123 = 1,24877 (triệu đồng).
Khi đó, số tiền còn nợ của chị Hương sau 6 tháng là
A6 = 93,9032332 – 1,24877 = 92,6544632 (triệu đồng).
b) Dự đoán hệ thức truy hồi đối với dãy số (An) là
A0 = 100; An = An – 1 – (2 – An – 1. 0,8%) = 1,008An – 1 – 2.
Lý thuyết Dãy số
1. Định nghĩa dãy số
- Dãy số vô hạn
Mỗi hàm số u xác định trên tập các số nguyên dương được gọi là một dãy số vô hạn (gọi tắt là dãy số). Kí hiệu là .
Ta thường viết thay cho và kí hiệu dãy số bởi , do đó dãy số được viết dưới dạng khai triển
Số là số hạng đầu; là số hạng thứ n và gọi là số hạng tổng quát của dãy số.
*Chú ý: Nếu thì được gọi là dãy số không đổi.
- Dãy số hữu hạn
Mỗi hàm số u xác định trên tập được gọi là một dãy số hữu hạn.
Dạng khai triển của dãy số hữu hạn là .
Số gọi là số hạng đầu, là số hạng cuối.
2. Cách cho một dãy số
Một dãy số có thể cho bằng:
+) Liệt kê các số hạng (chỉ dùng cho các dãy hữu hạn và có ít số hạng).
+) Công thức của số hạng tổng quát.
+) Phương pháp mô tả.
+) Phương pháp truy hồi.
3. Dãy số tăng, dãy số giảm và dãy số bị chặn
Dãy số được gọi là dãy số tăng nếu ta có .
Dãy số được gọi là dãy số giảm nếu ta có .
Dãy số được gọi là bị chặn trên nếu số M sao cho .
Dãy số được gọi là bị chặn dưới nếu số m sao cho .
Dãy số được gọi là bị chặn nếu nó vừa bị chặn trên vừa bị chặn dưới, tức là tồn tại các số m, M sao cho .
Xem thêm lời giải bài tập Toán 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 11 Kết nối tri thức - hay nhất
- Văn mẫu lớp 11 - Kết nối tri thức
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 11 – Kết nối tri thức
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn 11 - Kết nối tri thức
- Giải SBT Ngữ văn 11 – Kết nối tri thức
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 11 – Kết nối tri thức
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 11 – Kết nối tri thức
- Soạn văn 11 Kết nối tri thức (ngắn nhất)
- Bài tập Tiếng Anh 11 Global success theo Unit có đáp án
- Giải sgk Tiếng Anh 11 – Global success
- Giải sbt Tiếng Anh 11 - Global Success
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 11 Global success đầy đủ nhất
- Ngữ pháp Tiếng Anh 11 Global success
- Giải sgk Vật lí 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Vật lí 11 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Vật lí 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Vật lí 11 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Vật lí 11 cả 3 sách (2024 có đáp án)
- Giải sgk Hóa học 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Hóa học 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Hóa 11 - Kết nối tri thức
- Giải sbt Hóa học 11 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề dạy thêm Hóa 11 cả 3 sách (2024 có đáp án)
- Giải sgk Sinh học 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Sinh học 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Sinh học 11 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Sinh học 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Kinh tế pháp luật 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Kinh tế pháp luật 11 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Kinh tế pháp luật 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Lịch sử 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Lịch sử 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Lịch sử 11 - Kết nối tri thức
- Giải sbt Lịch sử 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Địa lí 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Địa lí 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Địa lí 11 - Kết nối tri thức
- Giải sbt Địa lí 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Công nghệ 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Công nghệ 11 - Kết nối tri thức
- Giải sbt Công nghệ 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Tin học 11 – Kết nối tri thức
- Giải Chuyên đề học tập Tin học 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Tin học 11 - Kết nối tri thức
- Giải sbt Tin học 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng an ninh 11 – Kết nối tri thức
- Lý thuyết Giáo dục quốc phòng 11 – Kết nối tri thức
- Giải sbt Giáo dục quốc phòng 11 – Kết nối tri thức
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 – Kết nối tri thức