Câu hỏi 28
Một dãy các đường tròn được tạo ra sao cho bán kính của đường tròn ban đầu, C₁, là một số nguyên dương k. Với mọi n ≥ 1, bán kính của đường tròn C₁ chính xác bằng chu vi của đường tròn C₁. Nếu diện tích của đường tròn C₁ được biểu diễn là A₂ = π·π², trong đó π và π là hằng số, thì phát biểu nào sau đây phải đúng về bán kính của C₁ với mọi n ≥ 1?
A) Bán kính chỉ là bội số hữu tỉ của n khi n là số chẵn.
B) Bán kính có thể là số nguyên nếu k là bội số của 2π.
C) Bán kính là một số vô tỷ đối với mọi n ≥ 1.
D) Diện tích của Cn là một số nguyên với ít nhất một n > 0.
Quảng cáo
2 câu trả lời 57
1. Thiết lập công thức bán kính
Gọi $r_n$ là bán kính của đường tròn $C_n$.
Theo đề bài: $r_1 = k$ ($k \in \mathbb{Z}^+$).
Với mọi $n \geq 1$, bán kính của đường tròn tiếp theo ($r_{n+1}$) bằng chu vi của đường tròn trước đó ($C_n$):
Đây là một cấp số nhân với số hạng đầu $r_1 = k$ và công bội $q = 2\pi$. Công thức tổng quát là:
2. Phân tích các dữ kiện
Dựa vào công thức $r_n = k \cdot (2\pi)^{n-1}$ với $k$ là số nguyên dương:
Với $n = 1$: $r_1 = k$ (Số nguyên).
Với $n = 2$: $r_2 = k \cdot (2\pi) = 2k\pi$ (Số vô tỉ vì $\pi$ là số vô tỉ và $k \neq 0$).
Với $n = 3$: $r_3 = k \cdot (2\pi)^2 = 4k\pi^2$ (Số vô tỉ).
Tổng quát ($n > 1$): Vì $\pi$ là số siêu việt (transcendental number), nên các lũy thừa của $\pi$ ($1, \pi, \pi^2, \dots$) đều là số vô tỉ khi nhân với một số nguyên khác 0.
3. Đánh giá các phương án
A) Bán kính chỉ là bội số hữu tỉ của $n$...: Sai. Bán kính phụ thuộc vào $\pi$, không liên quan đến tính chẵn lẻ của $n$ theo cách này.
B) Bán kính có thể là số nguyên nếu $k$ là bội số của $2\pi$: Sai. Vì $\pi$ là số vô tỉ, $k$ là số nguyên dương nên $k$ không bao giờ là bội số của $2\pi$ (trừ khi $k=0$ nhưng đề bài cho $k > 0$).
C) Bán kính là một số vô tỷ đối với mọi $n > 1$: Phát biểu này gần đúng, nhưng đề bài ghi "với mọi $n \geq 1$". Ta biết $r_1 = k$ là số nguyên (số hữu tỉ), nên phát biểu này bị sai ở trường hợp $n=1$.
D) Diện tích của $C_n$ là một số nguyên với ít nhất một $n > 0$:
Diện tích $A_n = \pi \cdot r_n^2$.
Với $n=1$: $A_1 = \pi \cdot k^2$. Vì $k$ nguyên, $A_1$ là bội của $\pi$ (số vô tỉ).
Với $n=2$: $A_2 = \pi \cdot (2k\pi)^2 = 4k^2\pi^3$.
Nhìn lại đề bài: Có một chi tiết quan trọng là $A_2 = \pi \cdot \pi^2 = \pi^3$. Điều này ngụ ý có một mối liên hệ đặc biệt nào đó hoặc lỗi đánh máy trong ký hiệu "$\pi$ và $\pi$ là hằng số" (có thể là $r_1$ được thiết lập để triệt tiêu $\pi$).
Tuy nhiên, nếu xét theo logic chuẩn của dạng bài này trong các kỳ thi SAT/Advanced Math, phương án C thường là "bẫy" về mặt câu chữ, nhưng nếu $k$ được chọn đặc biệt (ví dụ đề bài gốc là $r_1 = 1/\pi$) thì kết quả sẽ khác.
Nhưng với $k$ là số nguyên dương như đề bài bạn đưa, thì:
$r_1$ là số hữu tỉ (nguyên).
$r_2, r_3, \dots$ đều là số vô tỉ.
Kết luận: Nếu phải chọn câu "luôn đúng" dựa trên cấu trúc đề này, có thể đề bài đang ám chỉ tính chất vô tỉ của các bán kính từ sau đường tròn đầu tiên. Nếu bạn kiểm tra lại đề thấy $n > 1$ thì C là đáp án chắc chắn nhất.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
90072 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
60219 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
59538 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
51167 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
48669 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
38964
