Trang chủ Diễn đàn > TOÁN HỌC > LỚP 12 > Tài liệu >
Cấp số cộng là phần kiến thức quan trọng trong lớp 11 và được áp dụng rất nhiều trong tính toán. Vậy nên, nắm chắc phần kiến thức này là rất quan trọng để có thể giải tốt các bài toán và đạt điểm cao. Cùng VUIHOC ôn lại các công thức cấp số cộng lớp 11 và giải các ví dụ vận dụng nhé!
Cấp số cộng là khái niệm để chỉ một dãy số hữu hạn hay vô hạn, kể từ số hạng thứ 2 mỗi số hạng đều bằng tổng của số hạng đứng đằng trước và một số d [công sai] cố định.
$\Leftrightarrow \forall n \geqslant 2$, $U_{n-1} + d$, với $n \in N^{*}$
2. Tính chất
Nếu $[U_{n}]$ là cấp số cộng kể từ số hạng thứ hai, mỗi số hạng [trừ số hạng cuối đối với cấp số cộng hữu hạn] đều là trung bình cộng của hai số hạng đứng kế bên nó trong dãy số, nghĩa là $U_{k}$ = $\frac{U_{k-1}+U_{k+1}}{2}$
3. Tổng hợp tất cả công thức cấp số cộng lớp 11
Trong chương trình đại số THPT, các em học sinh đã được học về cấp số cộng và ứng dụng của các công thức cấp số cộng. Dưới đây, VUIHOC tổng hợp cho các em 5 công thức cấp số cộng cơ bản và thường sử dụng nhất.
3.1. Công thức cấp số cộng theo định nghĩa chung
Theo định nghĩa, xét $U_{n}$ là cấp số cộng với công sai d thì khi đó ta có công thức:
$U_{n}$ = $U_{n-1}$ + d $[n\geqslant 2]$
3.2. Công thức tìm số hạng tổng quát của cấp số cộng
Công thức tính số hạng tổng quát bằng cách sử dụng số hạng đầu kèm công sai:
$U_{n}$ = $U_{1}$ + $[n-1]d$
3.3. Công thức cấp số cộng thông qua hai số liền kề
Công thức cấp số cộng có 2 số liền kề hay còn gọi là tính chất của cấp số cộng. Ta cùng xét CSC $U_{n}$ với số hạng đằng trước là $U_{n-1}$ và số hạng liền kề đằng sau là $U_{n-1}$:
$U_{n}$ = $\frac{U_{n-1}+U_{n-1}}{2}$ hay $U_{n+1}$ + $U_{n-1}$ = $2U_{n}$
3.4. Công thức cấp số liên hệ giữa hai số bất kì
$U_{n}$ = $U_{m}$ + $[n-m]d$
3.5. Công thức tổng n số hạng đầu của cấp số cộng
3.5.1. Công thức tính tổng n số hạng đầu [tổng riêng thứ n] thông qua số hạng đầu và số hạng thứ n
$S_{n}$ = $U_{1}$ + $U_{2}$ + ... + $U_{n}$ = $\frac{n[U_{1}+U_{n}]}{2}$ $[n\geqslant 1]$
3.5.2. Công thức tính tổng n số hạng đầu [tổng riêng thứ n] thông qua số hạng đầu và công sai
$S_{n}$ = $n.U_{1}$ + $\frac{n.[n-1]}{2}d$ $[n\geqslant 2]$
4. Vận dụng công thức cấp số cộng để giải bài tập từ cơ bản đến nâng cao
Bài tập 1: Áp dụng công thức định nghĩa để giải CSC sau:
Dãy số 3;6;9;12;15 là một cấp số cộng vì:
6 = 3 + 3
9 = 6 + 3
12 = 9 + 3
15 = 12 + 3
Đây là CSC có công sai d = 3 và số hạng đầu $U_{1}$= 3
Bài tập 2: Công thức tìm số hạng tổng quát
Cho cấp số cộng $[U_{n}]$ có $U_{1}$ = -2 và công sai d = 7. Tính số hạng tổng quát?
Lời giải:
Theo công thức thứ 2 phần I, ta có:
$U_{n}$ = $U_{1}$ + $[n-1]d$ = -2 + $[n-1].7$ = 7n - 9
Bài tập 3: Tìm số hạng bất kì
Cho CSC $[U_{n}]$ với điều kiện d=3, $U_{1}$= -1. Tính $S_{20}$.
Lời giải:
Ta có $S_{20}$ = $20U_{1}$ + $\frac{20.[20-1]}{2}$.d
= 20. [-1] + $\frac{20.19}{2}$. 3
= 550
Bài tập 4: Tìm công sai
Cho CSC $[U_{n}]$ có tổng 100 số hạng đầu bằng 24850, $U_{1}$=1. Công sai d của cấp số cộng bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Ta có $S_{100}$ = 24850 $\Leftrightarrow \frac{n}{2}[U_{1}$+$U_{n}]$=24850$\Leftrightarrow U_{100}$ = 496.
Vậy $U_{100}$ = $U_{1}$ + 99d $\Leftrightarrow$ d = $\frac{U_{100}-U_{1}}{99}$ $\Leftrightarrow$ d = 5
Bài tập 5: Tính số hạng đầu của cấp số cộng
Thông qua những thông tin trong bài viết, hi vọng các bạn đã có thể nắm chắc kiến thức liên quan đến công thức cấp số cộng để vận dụng giải bài tập cấp số cộng thật chính xác. Để có thể học thêm nhiều phần bài giảng thú vị và chi tiết khác, các bạn có thể truy cập ngay Vuihoc.vn để đăng ký tài khoản hoặc liên hệ trung tâm hỗ trợ để bắt đầu quá trình học tập của mình nhé!
>> Xem thêm:
Toán 12 | Ôn thi THPTQG 2021 môn Toán
180 clip bài giảng theo từng chủ đề, hơn 6700 bài tập bám sát chương trình ôn thi THPT QG, 20 đề ôn tập có video chữa cụ thể, 30 đề tự luyện, cùng với khóa livestream. Giúp học sinh nắm vững kiến thức, tâm thế vững vàng trước kì thi.
1.500.000₫
Chỉ còn 900.000 ₫
Chỉ còn 2 ngày
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Quảng cáo
+ Dãy số [un] là cấp số cộng khi và chỉ khi un+1 − un = d không phụ thuộc vào n và d là công sai.
+ Cho cấp số cộng có số hạng đầu là u1; công sai d. Khi đó; số hạng thứ n của cấp số cộng là: un = u1 + [n−1]d
+ Nếu biết số hạng thứ n và thứ m của dãy ta suy ra:
Giải hệ phương trình trên ta được u1 và công sai d.
Ví dụ 1: Cho một cấp số cộng có u1 = −1 và u5 = 11. Tìm công sai của cấp số cộng ?
A. d= 3 B. d= 5 C. d= 4 D. d= 2
Hướng dẫn giải:
Ta có: u5 = u1 + [5−1]d
=> 11 = − 1 + 4d ⇔ d= 3
Chọn A.
Ví dụ 2: Cho một cấp số cộng có u1 = 10; u7 = −8. Tìm d?
A. d= −2 B. d = −3 C. d = 2 D.d = 3
Hướng dẫn giải:
Ta có: u7 = u1 +[7−1]d
=> −8 = 10 + 6d
⇔ −18 = 6d nên d = −3
Chọn B.
Quảng cáo
Ví dụ 3: Cho cấp số cộng [un] có u1 = 0,4 và công sai d = 1. Số hạng thứ 10 của cấp số cộng này là:
A. 1,6 B. 1,4 C. 10,4 D. 9,4
Hướng dẫn giải:
Số hạng tổng quát của cấp số cộng [un] là: un = u1 + [n − 1] d
=>số hạng thứ 10 của cấp số cộng là:
u10 = 0,4 +[10 − 1] . 1 = 9,4
Chọn D.
Ví dụ 4: Cho cấp số cộng [un] có u1 = −2 và công sai d = 3. Hỏi có bao nhiêu số hạng của cấp số thỏa mãn un < 11.
A.3 B. 4 C.5 D.6
Hướng dẫn giải:
Cấp số cộng có u1 = −2 và công sai d = 3 nên số hạng tổng quát của cấp số cộng là:
un = u1 + [n − 1] . d = −2 + 3[n − 1] = 3n − 5
Để un < 11 thì 3n − 5 < 11
Mà n nguyên dương nên n ∈ { 1,2,3,4,5}
Vậy có 5 số hạng của cấp số cộng thỏa mãn điều kiện
Chọn C.
Ví dụ 5: Viết ba số xen giữa các số 2 và 22 để được cấp số cộng có 5 số hạng. Tính tổng của ba số hạng xen giữa đó.
A. 36 B.28 C. 32 D.30
Hướng dẫn giải:
Khi viết ba số xen giữa hai số 2 và 22 để được cấp số cộng có 5 số hạng thì:
u1 = 2 và u5 = 22.
+ Lại có: u5 = u1 + [5 − 1] d nên 22 = 2 + 4d
⇔ 20 = 4d ⇔ d= 5
+Suy ra: u2 = u1 + d = 2 + 5= 7
u3 = u1 + 2d = 2 + 2 . 5 = 12
Và u4 = u1 + 3d = 2 + 3 . 5 = 17
=> u2 + u3 +u4 = 7 + 12 + 17 = 36
Chọn A.
Quảng cáo
Ví dụ 6: Cho dãy số [un] với un = 7 − 2n. Khẳng định nào sau đây là sai?
A. 3 số hạng đầu của dãy u1 = 5; u2 = 3 và u3 = 1.
B. Số hạng thứ n + 1 là un+1 = 8 − 2n.
C. Là cấp số cộng có d = −2.
D. Số hạng thứ 4: u4 = −1.
Hướng dẫn giải:
* Ta có:
=> đáp án A, D đúng.
*Số hạng thứ n+1 là: un + 1 = 7 − 2[n+1] = 5 − 2n
=> B sai.
* Xét hiệu: un+1 − un = [5−2n] − [7 − 2n]= −2
=> [un] là cấp số cộng với công sai d = −2.
=> C đúng.
Ví dụ 7: Cho cấp số cộng [un] có u3 = −15 và u14 = 18. Tìm u1, d của cấp số cộng?
A. u1 = −21; d = 3 B. u1 = −20; d = 2
C. u1 = −21; d = −3 D. u1 = −20 ; d = −2
Hướng dẫn giải:
Ta có:
Từ giả thiết suy ra:
Chọn A.
Ví dụ 8: Cho cấp số cộng [ un] thỏa mãn :
A. 39 B.27
C. 36 D.42
Hướng dẫn giải:
Theo giả thiết ta có:
=> Số hạng thứ 10 của cấp số cộng là :
u10 = u1 + 9d = 3 + 9 . 4 = 39
Chọn A.
Ví dụ 9: Cho cấp số cộng [un] thỏa mãn :
A.99 B.100
C.101 D.103
Hướng dẫn giải:
Theo giả thiết ta có:
Ta có : 301 = 1 + [n − 1] . 3 ⇔ 300 = 3[n-1]
⇔ n − 1 = 100 ⇔ n = 101
Vậy 301 là số hạng thứ 101 của cấp số cộng.
Chọn C.
Ví dụ 10: Cho cấp số cộng [un] thỏa mãn
A.8 B.10
C. 6 D. 12
Hướng dẫn giải:
Theo giả thiết ta có :
Từ [1] suy ra : u1 = 8 − 5d thay vào [2] ta được :
Với
Số hạng thứ 6 là:
Với d = 2 => u1 = −2
Số hạng thứ 6: u6 = −2 + 5 . 2 = 8
Chọn A.
Ví dụ 11: Cho cấp số cộng [un] thỏa mãn điều kiện:
A.d = ±1 B.d = ±2 C .d = ±3 D. d = ±4
Hướng dẫn giải:
Theo đề bài ta có:
Từ [1] suy ra: u1 + 2d = 4 ⇔ u1 = 4 − 2d thế vào [2] ta được:
* Với d = 3 => u1 = 4 − 6 = −2
* Với d = −3 => u1 = 4 + 6 = 10
Chọn C.
Câu 1: Cho cấp số cộng [un] có u4 = −20; u19 = 55 . Tìm u1, d của cấp số cộng?
A. u1 = −35; d = 5 B. u1 = −35; d = −5
C. u1 = 35; d = 5 D. u1 = 35; d = −5
Đáp án: A
Ta có:
Từ giả thiết suy ra:
Câu 2: Cho [un] là cấp số cộng thỏa mãn :
A.6 B.7
C .8 D. 9
Đáp án: B
Theo giả thiết ta có:
=> Số hạng thứ hai của cấp số cộng là:
u2 = u1 + d = 3 + 4 = 7
Câu 3: Cho [un] là cấp số cộng thỏa mãn :
A.67 B.75
C. 87 D. 91
Đáp án: C
Theo giả thiết ta có:
Số hạng thứ 20 của cấp số cộng là: u20 = u1 + 19d = 87
Câu 4: Tìm ba số hạng liên tiếp của một cấp số cộng biết tổng của chúng bằng −9 và tổng các bình phương của chúng bằng 29.
A. 0 ; −3 ; −6 B. −2 ; −3 ; −4
C. −1; −2 ; −3 D. −3 ; −2 ; −1
Đáp án: B
Gọi ba số hạng của cấp số cộng là a − 2d; a ; a + 2d
Theo giả thiết ta có :
+ Nếu
+ Nếu
Câu 5: Cho cấp số cộng [un] thỏa mãn
A. u1 = 3; d= 1 B. u1 = 3; d = 2
C. u1 = 2; d = 3 D. u1 = 2; d = −3
Đáp án: B
Theo giả thiết
Vậy u1 = 3 và d = 2.
Câu 6: Cho cấp số cộng [un] có công sai d > 0 và
A. un = 3n − 9 B. un = 3n − 42
C. un = 3n − 67 D. un = 3n − 92
Đáp án: D
Ta có:
Từ [1] suy ra : u31 = 11 − u34 thế vào [2] ta được:
+ Mà công sai d > 0 nên u34 > u31
=> u34 = 10 và u31 = 1
Suy ra:
Vậy số hạng tổng quát của dãy số là :
un = u1 + [n-1]d= −89 + 3[n-1] = 3n - 92
Câu 7: Cho cấp số cộng [un] có u2 + u3 = 20; u5 + u7 = −29 . Tìm u1 ; d?
A. u1 = 20; d = 7 B. u1 = 20;d = 7
C. u1 = 20,5; d = −7 D. u1 = −20,5; d= 7
Đáp án: C
Áp dụng công thức un = u1 + [n - 1]d ta có:
Câu 8: Tam giác ABC có ba góc A, B, C theo thứ tự đó lập thành cấp số cộng và C = 5A. Tính tổng số đo của góc có số đo lớn nhất và góc có số đo nhỏ nhất.
A. 1400 B. 1200
C. 1350 D. 1500
Đáp án: B
Do số đo ba góc A ; B ; C theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên: A + C = 2B.
Tổng số đo ba góc trong một tam giác bằng 1800 nên : A + B + C = 180
Từ giả thiết bài toán ta có hệ phương trình :
Suy ra ; tổng số đo góc lớn nhất và góc nhỏ nhất là 1200
Câu 9: Cho [un] là cấp số cộng thỏa mãn :
A. 3 B. 4
C. 5 D .6
Đáp án: B
Theo giả thiết ta có :
Câu 10: Cho [un] là cấp số cộng, u1; u2; u3 là 3 số hạng của cấp số cộng thỏa mãn:
A.15 B. 20
C. 21 D. 18
Đáp án: A
Gọi 3 số cần tìm là: u1 = a − d; u2 = a; u3 = a + d
Theo giả thiết ta có:
Với d = 2 thì 3 số cần tìm là 1; 3; 5
Với d = −2 thì 3 số cần tìm là 5; 3; 1.
Trong cả 2 trường hợp thì tích của 3 số đó là 15
Câu 11: Cho dãy số [un] là cấp số cộng thỏa mãn:
A.3 hoặc −1 B. 2 hoặc −2.
C.2 hoặc −3 D. −2 hoặc 1.
Đáp án: A
Theo giả thiết ta có:
Từ [1] suy ra : 2u1 + 4d = 2 ⇔ u1 + 2d = 1 ⇔ u1 = 1 − 2d thay vào [2] ta được:
Đặt t= d2 khi đó phương trình [*] trở thành:
+ Với t = 4 => d2 = 4 ⇔ d = ±2
* Với d = 2 => u1 = −3. Khi đó u4 = u1 + 3d = 3.
* Với d = −2 => u1 = 5. Khi đó u4 = u1 + 3d = −1.
Vậy số hạng thứ 4 của cấp số cộng là 3 hoặc −1 .
Câu 12: Cho 2 cấp số cộng : 5 ;8 ;11 ; .....và 3 ;7 ;11,.... Hỏi trong 100 số hạng đầu tiên của mỗi cấp số ; có bao nhiêu số hạng chung ?
A. 23 B. 24
C. 25 D. Tất cả sai
Đáp án: C
Giả sử un là số hạng thứ n của cấp số cộng thứ nhất: un = 5 + 3[n − 1] và vm = 3 + [m − 1] . 4 là số hạng thứ m của cấp số cộng thứ 2.
un = vm khi và chỉ khi:
Đặt
Vì m; n không lớn hơn 100 nên:
Kết hợp với t là số nguyên dương nên
Tương ứng với 25 giá trị của t ta được 25 số hạng chung của 2 dãy [un]; [vm] .
Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 11 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
day-so-cap-so-cong-va-cap-so-nhan.jsp