câu 4: cho dãy số (un) với ,nN*. Tính giá trị S10=
Quảng cáo
4 câu trả lời 133
Bài giải chi tiết:
1. Phân tích quy luật của dãy số:
Ta có công thức: $u_{n+1} = (n+2)u_n$
Suy ra: $\frac{u_{n+1}}{u_n} = n+2$ hay $\frac{1}{u_n} = \frac{n+2}{u_{n+1}}$
2. Biến đổi số hạng tổng quát của tổng S:
Xét số hạng tổng quát của tổng $S$ là $\frac{n}{u_n}$ (với $n \ge 1$).
Ta có mẹo biến đổi tử số: $n = (n+1) - 1$.
Khi đó:
Dựa vào công thức đề bài $u_n = \frac{u_{n+1}}{n+2}$, ta thay vào biểu thức trên:
3. Áp dụng vào từng số hạng của $S_{10}$:
Với $n=1$: $\frac{1}{u_1}$ (giữ nguyên hoặc viết thành $\frac{2 \cdot 1}{u_1}$ tùy cách triệt tiêu)
Với $n=2$: $\frac{2}{u_2} = \frac{1}{u_1} - \frac{1}{u_2}$ (đây là chìa khóa của bài toán)
Với $n=3$: $\frac{3}{u_3} = \frac{1}{u_2} - \frac{1}{u_3}$
...
Với $n=10$: $\frac{10}{u_{10}} = \frac{1}{u_9} - \frac{1}{u_{10}}$
4. Tính tổng $S_{10}$:
$S_{10} = \frac{1}{u_1} + \frac{2}{u_2} + \frac{3}{u_3} + \dots + \frac{10}{u_{10}}$
$S_{10} = \frac{1}{u_1} + (\frac{1}{u_1} - \frac{1}{u_2}) + (\frac{1}{u_2} - \frac{1}{u_3}) + \dots + (\frac{1}{u_9} - \frac{1}{u_{10}})$
Cộng các hạng tử lại, các phân số ở giữa sẽ triệt tiêu lẫn nhau:
$S_{10} = \frac{1}{u_1} + \frac{1}{u_1} - \frac{1}{u_{10}}$
$S_{10} = \frac{2}{u_1} - \frac{1}{u_{10}}$
5. Thay giá trị vào kết quả:
Với $u_1 = \sqrt{2026}$.
Tính $u_{10}$ theo $u_1$:
$u_2 = 3u_1$
$u_3 = 4u_2 = 4 \cdot 3u_1$
...
$u_{10} = 11 \cdot 10 \cdot 9 \cdot \dots \cdot 3u_1 = \frac{11!}{2} u_1$
Vậy kết quả cuối cùng là:
$S_{10} = \frac{2}{\sqrt{2026}} - \frac{2}{11! \cdot \sqrt{2026}}$
Đây là một câu hỏi vận dụng cao điển hình trong đề thi lớp 12. Nhìn qua thì có vẻ phức tạp với căn số $\sqrt{2026}$, nhưng chìa khóa nằm ở việc tìm ra quy luật triệt tiêu (sai phân) của dãy số.
Chúng ta sẽ giải bài toán này theo các bước sau:
1. Phân tích công thức truy hồi
Ta có: $u_{n+1} = (n+2)u_n$
Từ đây, ta có thể biểu diễn các số hạng tiếp theo theo $u_1$:
$u_2 = (1+2)u_1 = 3u_1$
$u_3 = (2+2)u_2 = 4 \cdot 3u_1$
$u_n = (n+1) \cdot n \cdot \dots \cdot 3 \cdot u_1$
Công thức tổng quát cho $u_n$ ($n \ge 2$) là:
2. Biến đổi số hạng tổng quát của tổng $S_{10}$
Số hạng tổng quát của tổng là $a_n = \frac{n}{u_n}$. Ta cần tìm cách tách $a_n$ thành hiệu của hai số hạng liên tiếp để triệt tiêu.
Dựa vào công thức truy hồi $u_{n+1} = (n+2)u_n$, ta có:
Thay $n+2 = \frac{u_{n+1}}{u_n}$ vào, ta được:
Cách tiếp cận hiệu quả hơn:
Sử dụng công thức $u_n = \frac{(n+1)!}{2} u_1$:
Mà ta có biến đổi kinh điển: $\frac{n}{(n+1)!} = \frac{(n+1) - 1}{(n+1)!} = \frac{1}{n!} - \frac{1}{(n+1)!}$
Vậy:
3. Tính tổng $S_{10}$
Tất cả các số hạng ở giữa sẽ triệt tiêu nhau, chỉ còn lại số hạng đầu và số hạng cuối:
4. Thay số và Kết luận
Với $u_1 = \sqrt{2026}$, ta có đáp án cuối cùng:
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
130101 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
104648 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
94548 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
71761

