Với Giải trang 42 SBT Toán lớp 11 trong Bài tập cuối chương 2 trang 40 Sách bài tập Toán lớp 11 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Toán lớp 11.

 SBT Toán 11 trang 42 Tập 1 (Kết nối tri thức)

Bài 2.42 trang 42 SBT Toán 11 Tập 1: Ba số phân biệt có tổng là 217 có thể coi là các số hạng liên tiếp của một cấp số nhân, cũng có thể coi là số hạng thứ 2, thứ 9, thứ 44 của một cấp số cộng. Hỏi phải lấy bao nhiêu số hạng đầu của cấp số cộng này để tổng của chúng bằng 210?

A. 40.

B. 30.

C. 20.

D. 10.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Gọi số hạng thứ 2, thứ 9 và thứ 44 của cấp số cộng này là u₂, u₉, u₄₄. Giả sử cấp số cộng có số hạng đầu là u₁ và công sai là d. Khi đó ta có:

u₂ = u₁ + d;

u₉ = u₁ + 8d = (u₁ + d) + 7d = u₂ + 7d;

 u₄₄ = u₁ + 43d = (u₁ + d) + 42d = u₂ + 42d.

Vì 3 số này là các số hạng liên tiếp của một cấp số nhân nên ta có: 

$u_2{u}_{44}=u_9^2$ hay u₂(u₂ + 42d) = (u₂ + 7d)².

Và tổng của 3 số đó là 217 nên u₂ + u₉ + u₄₄ = u₂ + u₂ + 7d + u₂ + 42d = 3u₂ + 49d = 217.

Vậy ta có hệ 

Do đó u₁ = u₂ – d = 7 – 4 = 3.

Gọi n số hạng đầu của cấp số cộng có tổng là 210.

Khi đó  hay  ⇔ 210 = n(2n + 1)

⇔ 2n² + n – 210 = 0 

Vì n nguyên dương nên n = 10. Vậy phải lấy 10 số hạng đầu của cấp số cộng này để tổng của chúng bằng 210.

B. TỰ LUẬN

Bài 2.43 trang 42 SBT Toán 11 Tập 1: Trong các dãy số (u_n) dưới đây, dãy số nào là cấp số cộng, dãy số nào là cấp số nhân? Nếu dãy số là cấp số cộng hoặc cấp số nhân, hãy xác định công sai hoặc công bội của nó.

a) u₁ = 2, u_{n + 1} = u_n + n;

b) u_n = 6n + 3;

c) u₁ = 1, u_{n + 1} = n ∙ u_n;

d) u_n = 3 . 5ⁿ.

Lời giải:

a) Từ hệ thức truy hồi ta có u₁ = 2; u₂ = u₁ + 1 = 2 + 1 = 3; u₃ = u₂ + 2 = 3 + 2 = 5.

Ta có 3 – 2 = 1; 5 – 3 = 2 nên u₂ – u₁ ≠ u₃ – u₂ và $\frac{3}{2}\ne \frac{5}{3}$ nên $\frac{u_2}{u_1}\ne \frac{u_3}{u_2}$.

Do vậy, dãy số đã cho không là cấp số cộng và cũng không là cấp số nhân.

b) Từ u_n = 6n + 3, suy ra u_{n + 1} = 6(n + 1) + 3 = 6n + 9.

Ta có u_{n + 1} = (6n + 9) – (6n + 3) = 6 không đổi với mọi n ≥ 1.

Vậy dãy số đã cho là cấp số cộng với công sai d = 6.

c) Từ hệ thức truy hồi ta có u₁ = 1; u₂ = 1; u₃ = 2 . u₂ = 2.

Từ đó suy ra u₂ – u₁ ≠ u₃ – u₂ và $\frac{u_2}{u_1}\ne \frac{u_3}{u_2}$.

Vậy dãy số đã cho không là cấp số cộng và cũng không là cấp số nhân.

d) Từ u_n = 3 . 5ⁿ suy ra u_{n + 1} = 3 . 5^{n + 1} = 3 . 5 . 5ⁿ.

Ta có $\frac{u_{n+1}}{u_n}=\frac{{\mathrm{3.5.5}}^n}{{3.5}^n}=5$ không đổi với mọi n ≥ 1.

Vậy dãy số đã cho là cấp số nhân với công bội q = 5.

Bài 2.44 trang 42 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh rằng:

a) Nếu a₁, a₂, a₃, ... và b₁, b₂, b₃, ... là hai cấp số cộng thì a₁ + b₁, a₂ + b₂, a₃ + b₃, ... cũng là cấp số cộng.

b) Nếu a₁, a₂, a₃, ... và b₁, b₂, b₃, ... là hai cấp số nhân thì a₁b₁, a₂b₂, a₃b₃, ... cũng là cấp số nhân.

Lời giải:

a) Theo giả thiết, ta giả sử dãy số (a_n) là cấp số cộng với công sai d₁ và dãy số (b_n) là cấp số cộng với công sai d₂ nên ta có:

a_{n + 1} = a_n + d₁ và b_{n + 1}  = b_n + d₂ với mọi n ≥ 1.

Khi đó a_{n + 1} + b_{n + 1} = (a_n + d₁) + (b_n + d₂) = (a_n + b_n) + d₁ + d₂ với mọi n ≥ 1.

Vậy dãy số (a_n + b_n) là cấp số cộng với công sai d₁ + d₂.

b) Theo giả thiết, ta giả sử dãy số (a_n) là cấp số nhân với công bội q₁ và dãy số (b_n) là cấp số nhân với công bội q₂ nên ta có:

q_{n + 1} = a_nq₁ và b_{n + 1}  = b_nq₂ với mọi n ≥ 1.

Khi đó a_{n + 1}b_{n + 1} = (a_nq₁) . (b_nq₂) = (a_nb_n)q₁q₂ với mọi n ≥ 1.

Vậy dãy số (a_nb_n) là cấp số nhân với công bội q₁q₂.

Bài 2.45 trang 42 SBT Toán 11 Tập 1: Một con chó con nặng 0,4 kg khi mới sinh và sau mỗi tuần tuổi khối lượng của nó tăng thêm 24%. Giả sử un (kg) là khối lượng của con chó vào cuối tuần tuổi thứ n.

a) Viết lần lượt các công thức tính u₂, u₃. Từ đó dự đoán công thức của u_n.

b) Con chó nặng bao nhiêu kilôgam khi được sáu tuần tuổi?

Lời giải:

a) Giả sử u_n (kg) là khối lượng của con chó vào cuối tuần tuổi thứ n.

Ta có u₁ = 0,4; u₂ = u₁ + u₁24% = u₁(1 + 0,24) = 1,24u₁;

u₃ = u₂ + u₂24% = u₂(1 + 0,24) = u₁(1 + 0,24)(1 + 0,24) = u₁(1 + 0,24)².

Cứ tiếp tục làm tương tự, ta dự đoán được công thức u_n = u₁(1 + 0,24)^{n – 1} với mọi n ≥ 1.

b) Sau sáu tuần tuổi thì con chó nặng là

u₆ = u₁(1 + 0,24)^{6 – 1} = 0,4 . (1,24)⁵ ≈ 1,173 (kg).

Bài 2.46 trang 42 SBT Toán 11 Tập 1: Bác Hưng quyết định tham gia một chương trình bơi lội để duy trì sức khoẻ. Bác bắt đầu bằng cách bơi 10 phút vào ngày đầu tiên, sau đó thêm 2 phút mỗi ngày sau đó.

a) Tìm công thức truy hồi cho số phút T_n mà bác ấy bơi vào ngày thứ n của chương trình.

b) Tìm sáu số hạng đầu của dãy số T_n.

c) Tìm công thức tổng quát của dãy số (T_n).

d) Bác Hưng đạt được mục tiêu bơi ít nhất 60 phút mỗi ngày vào ngày thứ bao nhiêu của chương trình?

e) Tính tổng thời gian bác Hưng bơi sau 30 ngày đầu của chương trình.

Lời giải:

Gọi T_n là số phút mà bác Hưng bơi vào ngày thứ n của chương trình.

a) Do bác bắt đầu bằng cách bơi 10 phút vào ngày đầu tiên, sau đó thêm 2 phút mỗi ngày sau đó nên ta có hệ thức truy hồi sau T₁ = 10, T_{n + 1} = T_n + 2 ∀ n ≥ 1.

b) Sáu số hạng đầu của dãy số là

T₁ = 10;

T₂ = T₁ + 2 = 10 + 2 = 12;

T₃ = T₂ + 2 = 12 + 2 = 14:

T₄ = T₃ + 2 = 14 + 2 = 16;

T₅ = T₄ + 2 = 16 + 2 = 18;

T₆ = T₅ + 2 = 18 + 2 = 20.

c) Từ công thức truy hồi T_{n + 1} = T_n + 2 suy ra T_{n + 1} – T_n = 2 không đổi ∀ n ≥ 1.

Do đó, dãy số (T_n) là cấp số cộng có số hạng đầu T₁ = 10 và công sai d = 2.

Suy ra, công thức tổng quát của dãy số là

T_n = T₁ + (n − 1)d = 10 + (n – 1).2 = 8 + 2n   ∀ n ≥ 1.

d) Ta có T_n ≥ 60 ⇔ 8 + 2n ≥ 60 ⇔ n ≥ 26.

Vậy bác Hưng đạt được mục tiêu bơi ít nhất 60 phút mỗi ngày vào ngày thứ 26 của chương trình.

e) Tổng thời gian bác Hưng bơi trong 30 ngày đầu của chương trình là