Giải SGK Toán 11 trang 56, 57 Kết Nối Tri Thức tập 1

A. Trắc Nghiệm 

Bài 2.22 trang 56 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Khẳng định nào sau đây là sai?

A. Một dãy số tăng thì bị chặn dưới.

B. Một dãy số giảm thì bị chặn trên.

C. Một dãy số bị chặn thì phải tăng hoặc giảm.

D. Một dãy số không đổi thì bị chặn.

Phương pháp:

Tính chất của dãy số:

- Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) được gọi là dãy số tăng nếu ta có \({u_{n + 1}} > {u_n},\;\)với mọi \(n \in {N^*}\).

- Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) được gọi là dãy số giảm nếu ta có \({u_{n + 1}} < {u_n},\;\)với mọi \(n \in {N^*}\)

- Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) được gọi là bị chặn trên nếu tồn tại một số M sao cho \({u_n} \le M,\;n \in {N^*}\).

- Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) được gọi là bị chặn dưới nếu tồn tại một số M sao cho \({u_n} \ge m,\;n \in {N^*}\).

- Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) 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 \(m \le {u_n} \le M,\;n \in {N^*}\).

Lời giải:

Dựa vào tính chất của dãy số, ta chọn đáp án D

Bài 2.23 trang 56 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Cho dãy số

\(1,\frac{1}{2},\frac{1}{4},\frac{1}{8}, \ldots \;\) (số hạng sau bằng một nửa số hạng liền trước nó)

Công thức tổng quát của dãy số đã cho là:

A. \({u_n} = {\left( {\frac{1}{2}} \right)^n}\)                 

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

C. \({u_n} = \frac{1}{{2n}}\)                 

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

Phương pháp:

Xác định được \({u_1},\) công bội \(q = \frac{{{u_n}}}{{{u_{n - 1}}}}\).

Từ đó xác định được công thức tổng quát của dãy số.

Lời giải:

Bài 2.24 trang 56 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Cho dãy số \(({u_n})\) với \({u_n} = 3n + 6\). Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) là cấp số cộng với công sai \(d = 3\).

B. Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) là cấp số cộng với công sai \(d = 6\).

C. Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) là cấp số nhân với công bội \(q = 3\).

D. Dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) là cấp số nhân với công bội \(q = 6\).

Phương pháp:

Để chứng minh dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\) là cấp số cộng, ta chứng minh \({u_n} - {u_{n - 1}} =d \)  không đổi.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Ta có: u_n – u_{n – 1} = (3n + 6) – [3(n – 1) + 6] = 3n + 6 – (3n – 3 + 6) = 3, với mọi n ≥ 2.

Do đó, (u_n) là cấp số cộng có công sai d = 3.

Bài 2.25 trang 56 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Trong các dãy số cho bởi công thức truy hồi sau, dãy số nào là cấp số nhân?

A. \({u_1} =  - 1,\;{u_{n + 1}} = u_n^2\)                        B. \({u_1} =  - 1,\;{u_{n + 1}} = 2{u_n}\)

C. \({u_1} =  - 1,\;{u_{n + 1}} = {u_n} + 2\)                    D. \({u_1} =  - 1,\;{u_{n + 1}} = {u_n} - 2\)

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.

Lời giải:

Bài 2.26 trang 56 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Tổng 100 số hạng đầu của dãy số \(\left( {{u_n}} \right)\)với \({u_n} = 2n - 1\) là

A. 199                        

B. \({2^{100}} - 1\)                  

C. 10 000                   

D. 9 999

Phương pháp:

Chứng minh dãy số là cấp số cộng.

Dựa vào công thức tính tổng các số hạng trong cấp số cộng: \({S_n} = \frac{n}{2}\left[ {2{u_n} + \left( {n - 1} \right)d} \right]\) đế tính.

Lời giải:

B. Tự Luận

Bài 2.27 trang 57 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Từ 0 giờ đến 12 giờ trưa, chuông của một chiếc đồng hồ quả lắc sẽ đánh bao nhiêu tiếng, biết rằng nó chỉ đánh chuông báo giờ và số tiếng chuông bằng số giờ.

Phương pháp:

Để chứng minh dãy số (\({u_n})\) là một cấp số cộng, hãy chứng \({u_n} - {u_{n - 1}}= d\) không đổi.

Áp dụng công thức \({S_n} = \frac{{n\left( {{u_1} + {u_n}} \right)}}{2}\).

Lời giải:

Vì đồng hồ đánh chuông báo giờ đúng và số tiếng chuông bằng số giờ nên ta có:

- Lúc 1 giờ đồng hồ đánh 1 tiếng chuông.

- Lúc 2 giờ đồng hồ đánh 2 tiếng chuông.

...

- Lúc 12 giờ trưa đồng hồ đánh 12 tiếng chuông.

Do đó, từ 0 giờ đến 12 giờ trưa, đồng hồ đánh số tiếng chuông là

1 + 2 + 3 + ... + 11 + 12 (tiếng chuông)

Đây là tổng 12 số hạng của cấp số cộng có số hạng đầu u1 = 1, công sai d = 1.

Vậy tổng số tiếng chuông đồng hồ trong khoảng thời gian từ 0 đến 12 giờ trưa là

Bài 2.28 trang 57 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Tế bào E. Coli trong điều kiện nuôi cấy thích hợp cứ 20 phút lại phân đôi một lần. Hỏi sau 24 giờ, tế bào ban đầu sẽ phân chia thành bao nhiêu tế bào?

Phương pháp:

Dựa vào định nghĩa cấp số nhân, ta thấy số tế bào phân chia sau 20 phút tạo thành cấp số nhân.

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

Lời giải:

Vì ban đầu có một tế bào và mỗi lần một tế bào phân chia thành hai tế bào nên ta có cấp số nhân với u₁ = 1, q = 2.

Vì cứ 20 phút lại phân đôi một lần nên sau 24 giờ sẽ có 24 . 60 : 20 = 72 lần phân chia tế bào và u₇₃ là số tế bào nhận đươc sau 24 giờ.

Vậy số tế bào nhận được sau 24 giờ phân chia là

u₇₃ = u₁ . q^{73 – 1} = 1 . 2^{73 – 1} = 2⁷² (tế bào).

Bài 2.29 trang 57 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Chứng minh rằng:

a) Trong một cấp số cộng \(\left( {{u_n}} \right)\), mỗi số hạng (trừ số hạng đầu và số hạng cuối, nếu có) đều là trung bình cộng của hai số hạng đứng kề với nó, nghĩa là

\({u_k} = \frac{{{u_{k - 1}} + {u_{k + 1}}}}{2}\) với \(k \ge 2\).

b) Trong một cấp số nhân, bình phương của mỗi số hạng (trừ số hạng đầu và số hạng cuối, nếu có) đều là tích của hai số hạng đứng kề với nó, nghĩa là

\(u_k^2 = {u_{k - 1}}.{u_{k + 1}}\) với \(k \ge 2\).

Phương pháp:

Sử dụng công thức tổng quát \({u_n}\) của cấp số cộng và cấp số nhân để lần lượt chứng minh đẳng thức.

Lời giải:

Bài 2.30 trang 57 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Tìm ba số, biết theo thứ tự đó chúng lập thành cấp số cộng và có tổng bằng 21, và nếu lần lượt cộng thêm các số 2;3;9 vào ba số đó thì được ba số lập thành một cấp số nhân.

Phương pháp:

Sử dụng tính chất của cấp số cộng và cấp số nhân:

\({u_k} = \frac{{{u_{k - 1}} + {u_{k + 1}}}}{2}\).

\(u_k^2 = {u_{k - 1}}.{u_{k + 1}}\).

Lời giải:

Bài 2.31 trang 57 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Mặt sàn tầng một (tầng trệt) của một ngôi nhà cao hơn mặt sân 0,5m. Cầu thang đi từ tầng một lên tầng hai gồm 25 bậc, mỗi bậc cao 16 cm.

a) Viết công thức để tìm độ cao của bậc thang thứ n so với mặt sân.

b) Tính độ cao của sàn tầng hai so với mặt sân.

Phương pháp:

Dựa vào đề bài lần lượt viết công thức tính tương ứng.

Lời giải:

a) Đổi 16 cm = 0,16 m.

Gọi u_i là độ cao từ bậc thang thứ i (của cầu thang) so với mặt sân.

Vì mỗi bậc thang cao 0,16 m, mặt bằng sàn cao hơn mặt sân 0,5 m nên bậc thang đầu tiên sẽ cao hơn so với mặt sân là 0,16 + 0,5 = 0,66 (m) hay u₁ = 0,66.

Từ các bậc sau thì: bậc sau cao hơn bậc liền trước nó 0,16 m, nên độ cao so với mặt sân của hai bậc thang liên tiếp cũng hơn kém nhau 0,16 m.

Hay u_{n + 1} = u_n + 0,16; 1 ≤ n ≤ 25.

Do đó, độ cao từ các bậc thang so với mặt sân, từ bậc 1 đến bậc 25 tạo thành một cấp số cộng với u₁ = 0,66 và công sai d = 0,16.

Vậy công thức tính độ cao của bậc cầu thang thứ n so với mặt sân là

u_n = u₁ + (n – 1)d = 0,66 + (n – 1). 0,16 = 0,5 + 0,16n (m).

b) Vì mặt sàn tầng hai có cùng độ cao với bậc thứ 25 (bậc cao nhất) của cầu thang.

Nên độ cao mặt sàn tầng hai so với mặt sân cũng là độ cao từ bậc thứ 25 so với mặt sân.

Vậy độ cao của sàn tầng hai so với mặt sân ứng với n = 25 là

u₂₅ = 0,5 + 0,16 . 25 = 4,5 (m).

Bài 2.32 trang 57 SGK Toán 11 tập 1 - Kết Nối Tri Thức

Một hình vuông màu vàng có cạnh 1 đơn vị dài được chia thành chín hình vuông nhỏ hơn và hình vuông ở chính giữa được tô màu xanh như Hình 2.1. Mỗi hình vuông màu vàng nhỏ hơn lại được chia thành chín hình vuông con, và mỗi hình vuông con ở chính giữa lại được tô màu xanh. Nếu quá trình này được tiếp tục lặp lại năm lần thì tổng diện tích các hình vuông được tô màu xanh bao nhiêu?

Phương pháp:

Dựa vào dữ liệu đề bài, lần lượt suy ra công thức tính tương ứng.

Lời giải:

Sachbaitap.com