Trang chủ > Lớp 11 > Chuyên đề Toán 11 (có đáp án) > Cách chứng minh đẳng thức dựa vào tính chất của cấp số cộng cực hay - Chuyên đề Toán 11

Cách chứng minh đẳng thức dựa vào tính chất của cấp số cộng cực hay - Chuyên đề Toán 11

A. Phương pháp giải

* Tính chất của cấp số cộng: Cho (un) là cấp số cộng thì ta có

* Nếu 3 số a; b; c lập thành cấp số cộng thì c − b = b − a.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho a, b, c theo thứ tự lập thành cấp số cộng, đẳng thức nào sau đây là đúng?

Bài giải:

Ta có a, b, c theo thứ tự lập thành cấp số cộng khi và chỉ khi:

Đáp án đúng là: B

Ví dụ 2: Cho 3 số a; b và c theo thứ tự lập thành cấp số cộng, đẳng thức nào sau đây là đúng?

Bài giải:

Ta có 3 số a, b, c theo thứ tự lập thành cấp số cộng khi và chỉ khi:

Đáp án đúng là: C.

Ví dụ 3: Cho 3 số a; b và c theo thứ tự lập thành cấp số cộng, ba số nào dưới đây cũng lập thành một cấp số cộng?

Bài giải:

Ta có a, b, c theo thứ tự lập thành cấp số cộng khi và chỉ khi:

Đáp án đúng là: B

Ví dụ 4: Cho ba số a, b, c là ba số hạng liên tiếp của một cấp số cộng. Đẳng thức nào sau đây sai?

Bài giải:

Vì a, b, c là ba số hạng liên tiếp của một cấp số cộng nên: a + c= 2b ⇔ a = 2 b - c

Ta có:

Vậy a2 − 2ab = c2 − 2bc; a2 − 2ab = − ac và − ac = c2 − 2bc

Đáp án sai là: D.

Ví dụ 5: Cho a, b và c là ba số hạng liên tiếp của một cấp số cộng. Tìm đẳng thức đúng?

Bài giải:

+ Ta có a, b và c theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên: a + c = 2b ⇔ a = 2b – c

+ Khi đó;

Đẳng thức đúng là: C.

Ví dụ 6: Cho ba số a, b và c theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Ba số nào sau đây cũng lập thành cấp số cộng.

Bài giải:

Ta chứng minh ba số: a2 + ab + b2; a2 + ac + c2; b2 + bc + c2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng.

Thật vậy;

=> ba số: a2 + ab + b2; a2 + ac + c2; b2 + bc + c2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng.

Đáp án đúng là: A.

Ví dụ 7: Cho tam giác ABC có cot theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Tìm hệ thức đúng về mối liên hệ giữa ba cạnh a, b và c?

Bài giải:

Do theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên:

Áp dụng định lí sin trong tam giác suy ra:

thay vào (*) ta được:

=> Ba cạnh của tam giác ABC tạo thành cấp số cộng.

Đáp án đúng là: D.

C. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Cho a, b và c là 3 số hạng liên tiếp của một cấp số cộng. Hỏi ba số nào sau đây cũng là cấp số cộng.

Đáp án: B

Khi a, b và c là ba số hạng liên tiếp của cấp số cộng ta chứng minh ba số:

a2 − bc; b2 − ac; c2 − ab cũng là ba số hạng liên tiếp của cấp số cộng.

+ Vì a, b, c theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên: a + c = 2b.

Ta chứng minh:

a2 – bc + c2 – ab = 2 (b2 – ac)

⇔ a2 + c2 – b (a+ c)= 2b2 – 2ac

⇔ a2 + c2 – b. 2b= 2b2 – 2ac (vì a+c= 2b)

⇔ a2 +c2 + 2ac= 2b2 + 2b2

⇔ (a+ c)2 =4b2 2 ⇔ 4b2 = 4b2 (đúng) => điều phải chứng minh.

Câu 2: Cho ba số a, b, c theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Đẳng thức nào sau đây đúng?

Đáp án: B

Do a, b và c theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên ta có: 2b = a+ c.

=> 3b = a+ b+ c

Ta chứng minh phương án B đúng.

+ Ta có:

9 [a2 (b+c)+ b2 (a+ c)+ c2 (a+ b)]

= 9 [a2(3b –a) + 2b3 + (2b –a)2 (a+b)]

= 9 [3a2b - a3 + 2b3 + (4b2 – 4ab + a2). (a+ b)]

= 9 (3a2b – a3 +2b3+4ab2+4b3 – 4a2b – 4ab2 + a3+ a2b)= 54b3 (1).

+ Lại có:

Từ (1) và (2) suy ra:

Câu 3: Cho bốn số x, y, z và t theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Hỏi đẳng thức nào sau đây là đúng?

Đáp án: A

*Do bốn số x, y, z và t theo thứ tự lập thành cấp số cộng có công sai nên ta có:

Câu 4: Cho ba số x + 1; y + 3 và z - 3 theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Tìm mệnh đề đúng?

Đáp án: C

Do x + 1; y + 3 và z - 3 theo thứ tự lập thành cấp số cộng có công sai d nên:

Câu 5: Cho ba số x- 1; y+ 1 và z theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Tìm mệnh đề đúng?

Đáp án: C

Do x-1; y+1 và z theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên ta có:

Câu 6: Cho các số a2, b2 và c2 lập thành một cấp số cộng có công sai d khác không. Ba số nào sau đây cũng lập thành cấp số cộng.

Đáp án: D

Do ba số a2, b2 và c2 theo thứ tự lập thành cấp số cộng nên ta có:

a2 + c2 = 2b2

Ta sẽ chứng minh ba số

cũng lập thành cấp số cộng; tức là ta đi chứng minh:

+ Ta có:

Vậy ba số

cũng lập thành cấp số cộng.

Câu 7: Cho ba số a, b và c dương theo thứ tự lập thành cấp số cộng. Ba số nào sau đây cũng lập thành cấp số cộng.

Đáp án: C

* Vì a, b, c lập thành cấp số cộng nên ta có a + c= 2b.

Ta chứng minh ba số

cũng theo thứ tự lập thành cấp số cộng.

Tức là ta đi chứng minh:

* Ta có: a + c = 2b ⇔ a – b = b – c

⇔ (√ a- √ b). (√ a+ √ b)= (√ b- √ c). (√ b+ √ c)

theo thứ tự đó lập thành cấp số cộng.

Câu 8: Cho tam giác ABC có tan

theo thứ tự đó lập thành cấp số cộng. Hỏi 3 số nào sau đây cũng lập thành cấp số cộng.

Đáp án: D

Ta có

theo thứ tự đó lập thành cấp số cộng nên

=> cosA; cosB; cosC theo thứ tự đó lập thành một cấp số cộng.

Chọn D.