Giải SGK Toán 11 trang 55 Kết Nối Tri Thức tập 1

Bài 2.15 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Xác định công bội, số hạng thứ 5, số hạng tổng quát và số hạng thứ 100 của mỗi cấp số nhân sau:

a) 1, 4, 16, …;                        

b) \(2, - \frac{1}{2},\frac{1}{8},\; \ldots \)

Phương pháp:

Cấp số nhân là một dãy số (hữu hạn hay vô hạn), trong đó kể từ số hạng thứ hai mỗi số hạng đều là tích của số hạng đứng ngay trước nó với một số không đổi q. Số q được gọi là công bội của cấp số nhân.

Xác định công bội \(q\) bằng công thức: \(q = \frac{{{u_n}}}{{{u_{n - 1\;}}}}\).

Xác định được \({u_1}\) và q, ta có thể xác định được công thức số hạng tổng quát.

Lời giải:

a) Cấp số nhân đã cho có số hạng đầu u₁ = 1 và công bội là q = 4 : 1 = 4.

Số hạng thứ 5 là u₅ = u₁ . q^{5 – 1} = 1 . 4⁴ = 256.

Số hạng tổng quát là u_n = u₁ . q^{n – 1} = 1 . 4^{n – 1} = 4^{n – 1}.

Số hạng thứ 100 là u₁₀₀ = 4^{100 – 1} = 4⁹⁹.

Bài 2.16 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Viết năm số hạng đầu của mỗi dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) sau và xem nó có phải là cấp số nhân không. Nếu nó là cấp số nhân, hãy tìm công bội q và viết công thức số hạng tổng quát của nó dưới dạng \({u_n} = {u_1}.{q^{n - 1}}\)

a) \({u_n} = 5n\)         

b) \({u_n} = {5^n}\)   

c) \({u_1} = 1,\;{u_n} = n.{u_{n - 1}}\),        

d) \({u_1} = 1,\;{u_n} = 5.{u_{n - 1}}\)

Phương pháp:

Để chứng minh dãy số (\({u_n})\) gồm các số khác 0 là một cấp số nhân, hãy chứng minh tỉ số \(\frac{{{u_n}}}{{{u_{n - 1}}}}\) không đổi.

Từ đó, xác định được công bội và số hạng tổng quát \({u_n}\).

Lời giải:

Bài 2.17 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Một cấp số nhân có số hạng thứ 6 bằng 96 và số hạng thứ 3 bằng 12. Tìm số hạng thứ 50 của cấp số nhân này.

Phương pháp:

Sử dụng công thức số hạng tổng quát \({u_n} = {u_1} \times {q^{n - 1}}\).

Giải hệ phương trình để tính \({u_1}\) và q.

Lời giải:

Bài 2.18 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Một cấp số nhân có số hạng đầu bằng 5 và công bội bằng 2. Hỏi phải lấy tổng của bao nhiêu số hạng đầu của cấp số nhân này để có tổng bằng 5115?

Phương pháp:

Gọi n là số các số hạng đầu tiên trong cấp số cộng.

Dựa vào công thức tính tổng các số hạng trong cấp số cộng: \({S_n} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^n}} \right)}}{{1 - q}}\) đế tính n. 

Lời giải:

Bài 2.19 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Một công ty xây dựng mua một chiếc máy ủi với giá 3 tỉ đồng. Cứ sau mỗi năm sử dụng, giá trị của chiếc máy ủi này lại giảm 20% so với giá trị của nó trong năm liền trước đó. Tìm giá trị còn lại của chiếc máy ủi đó sau 5 năm sử dụng.

Phương pháp:

Xác định \({u_1}\) và công bội q.

Suy ra công thức số hạng tổng quát \({u_n}\).

Lời giải:

Ta có: \({u_1} = 3,\;q = 1- 0,2 = 0,8\).

Giá trị của máy ủi sau n năm là: \({u_n} = 3 \times {0,8^{n - 1}}\)

Vậy sau 5 năm sử dụng giá trị của máy ủi là: \({u_5} = 3 \times {0,8^{5 - 1}} = 1,2288\) (tỷ đồng)

Bài 2.20 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Vào năm 2020, dân số của một quốc gia là khoảng 97 triệu người và tốc độ tăng trưởng dân số là 0,91%. Nếu tốc độ tăng trưởng dân số này được giữ nguyên hằng năm, hãy ước tính dân số của quốc gia đó vào năm 2030.

Phương pháp:

Xác định được \({u_1},\) công bội q.

Suy ra công thức số hạng tổng quát \({u_n}\).

Lời giải:

Giả sử dân số của quốc gia đó là N. Vì tốc độ tăng trưởng dân số là 0,91% nên sau một năm, số dân tăng thêm là 0,91% . N.

Vậy dân số của quốc gia đó vào năm sau là N + 0,91% . N = 100,91% . N = 1,0091N.

Như vậy, dân số của quốc gia đó sau mỗi năm lập thành một cấp số nhân với số hạng đầu u1 = N và công bội q = 1,0091.

Ta có: 2030 – 2020 = 10.

Dân số của quốc gia đó vào năm 2030 chính là dân số của quốc gia sau 10 năm kể từ năm 2020, ứng với u11 và u11 = u1 . q11 – 1 = 97 . 1,009110 ≈ 106,2 (triệu người).

Vậy nếu tốc độ tăng trưởng dân số được giữ nguyên hằng năm thì dân số của quốc gia đó vào năm 2030 xấp xỉ khoảng 106,2 triệu người.

Bài 2.21 trang 55 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Một loại thuốc được dùng mỗi ngày một lần. Lúc đầu nồng độ thuốc trong máu của bệnh nhân tăng nhanh, nhưng mỗi liều kế tiếp có tác dụng ít hơn liều trước đó. Lượng thuốc trong máu ở ngày thứ nhất là 50mg, và mỗi ngày sau đó giảm chỉ còn một nửa so với ngày kế trước đó. Tính tổng lượng thuốc (tính bằng mg) trong máu của bệnh nhân sau khi dùng thuốc 10 ngày liên tiếp.

Phương pháp:

Xác định được \({u_1}\) và công bội q.

Suy ra công thức tổng số hạng trong cấp số nhân \({S_n} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^n}} \right)}}{{1 - q}}\).

Lời giải:

Sachbaitap.com