Bài 3. Cấp số cộng

Lý thuyết và bài tập cho bài 3 Cấp số cộng, Chương 3, Phần đại số và giải tích, Lớp 11

1. Định nghĩa

\(u_n\) là cấp số cộng nếu \(u_{n+1}=u_n+ d\) với \(n\in {\mathbb N}^*\), \(d\) là hằng số.

Công sai \(d =  u_{n+1}-u_n\)

2. Số hạng tổng quát

\(u_n= u_1+ (n – 1)d, (n ≥ 2)\).

\(d =  \dfrac{u_{n}-u_{1}}{n-1}\).

3. Tính chất

\( u_{k}=\dfrac{u_{k-1}+u_{k+1}}{2}\) với \(k ≥ 2\) hay \(u_{k+1}+u_{k-1}= 2u_k\)  

4. Tổng \(n\) số hạng đầu

\(S_n=  \dfrac{n(u_{1}+u_{n})}{2}\), với \(n\in {\mathbb N}^*\) hay \({S_n} = \dfrac{{n\left[ {2{u_1} + \left( {n - 1} \right)d} \right]}}{2}\)

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu hỏi 1 trang 93 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Biết bốn số hạng đầu của một dãy số là -1, 3, 7, 11.

Từ đó hãy chỉ ra một quy luật rồi viết tiếp năm số hạng của dãy theo quy luật đó.

Câu hỏi 2 trang 93 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Cho \((u_n)\) là một cấp số cộng có sáu số hạng với \(\displaystyle u_1 ={{ - 1} \over 3},d = 3\). Viết dạng khai triển của nó.

Câu hỏi 3 trang 94 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Mai và Hùng chơi trò xếp các que diêm thành hình tháp trên mặt sân. Cách xếp được thể hiện trên Hình 42.

 

Hỏi: Nếu tháp có 100 tầng thì cần bao nhiêu que diêm để xếp tầng đế của tháp?

Lời giải chi tiết

Xây 1 tầng cần 2 que diêm để xếp tầng đế

Xây 2 tầng cần 4 que diêm để xếp tầng đế (4 = 2 + 1.2)

Xây 3 tầng cần 6 que diêm để xếp tầng đế ( 6 = 2 + 2.2)

Câu hỏi 4 trang 96 SGK Đại số và Giải tích 11

Cấp số cộng gồm tám số hạng -1, 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27 được viết vào bảng sau:

-1

3

7

11

15

19

23

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 a

Bài 1 trang 97 SGK Đại số và Giải tích 11

Trong các dãy số sau đây, dãy số nào là cấp số cộng? Tính số hạng đầu và công sai của nó:

 a

\(u_n= 5 - 2n\)

Phương pháp giải:

Sử dụng định nghĩa cấp số cộng:

Cấp số cộng là một dãy số (hữu hạn hoặc vô hạn) trong đó kể từ số hạng thứ hai, mỗi số hạng đều bằng số hạng đứng ngay trước nó cộng với một số không đổi d.

Ta chứng minh \({u_{n + 1}} - {u_n} = const\).

Lời giải chi tiết:

Ta có: \({u_1} = 5 - 2.1 = 3\)

Với mọi \(n\in {\mathbb N}^*\) ta có: 

Bài 2 trang 97 SGK Đại số và Giải tích 11

Tìm số hạng đầu và công sai của các cấp số cộng sau, biết:

 a

\(\,\,\left\{ \begin{array}{l}
{u_1} - {u_3} + {u_5} = 10\\
{u_1} + {u_6} = 17
\end{array} \right.\)

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức SHTQ: \(u_n= u_1+ (n – 1)d\).

Lời giải chi tiết:

Ta có : u3 = u+ 2d ;

u5 = u1 + 4d ;

u6 = u1 + 5d

Theo đề bài ta có :

Bài 3 trang 97 SGK Đại số và Giải tích 11

Trong các bài toán về cấp số cộng, ta thường gặp năm đại lượng \(u_1, n, d, u_n, S_n\).

 a

Hãy viết các hệ thức liên hệ giữa các đại lượng để có thể tìm được các đại lượng còn lại?

Phương pháp giải:

Sử dụng các công thức:

\(\begin{array}{l}
{u_n} = {u_1} + \left( {n - 1} \right)d\\
{S_n} = n{u_1} + \frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2}d
\end{array}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

Bài 4 trang 98 SGK Đại số và Giải tích 11

Mặt sàn tầng một của một ngôi nhà cao hơn mặt sân \(0,5 m\). Cầu thang đi từ tầng một lên tầng \(2\) gồm \(21\) bậc, mỗi bậc cao \(18 cm\).

 a

Hãy viết công thức để tìm độ cao của một bậc tuỳ ý so với mặt sân.

Phương pháp giải:

Đây là một bài toán cấp số cộng.

- Xác định số dạng thức nhất \(u_1\).

- Xác định công sai \(d\).

Sử dụng công thức số hạng tổng quát: \(u_n=u_1+(n-1)d\)

Lời giải chi tiết:

Bài 5 trang 98 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Từ \(0\) giờ đến \(12\) giờ trưa, đồng hồ đánh bao nhiêu tiếng, nếu nó chỉ đánh chuông báo giờ và số tiếng chuông bằng số giờ.


Giải các môn học khác

Bình luận

 Chương 1: Hàm số lượng giác phương trình lượng giác

Chương 2: Tổ hợp xác suất

 Chương 3: Dãy số, cấp số cộng và cấp số nhân

Chương 4: Giới hạn

Chương 5: Đạo hàm

Ôn tập cuối năm Đại số và giải tích 11