Trang chủ > Lớp 11 > Chuyên đề Toán 11 (có đáp án) > Cách tính tổng n số hạng đầu tiên của cấp số nhân cực hay có lời giải - Chuyên đề Toán 11

Cách tính tổng n số hạng đầu tiên của cấp số nhân cực hay có lời giải - Chuyên đề Toán 11

A. Phương pháp giải

Cho cấp số nhân (un) với công bội q ≠ 1. Khi đó tổng n số hạng đầu tiên được tính theo công thức:

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho dãy số (un) xác định bởi: . Tính tổng: S = u2 + u4 + u6 +.. + u14

Bài giải:

* Ta có: với mọi n.

=> Dãy số (un) là cấp số nhân với u1 = 32 và công bội q = 2.

* Các số u2; u4; u6;... ; u14 lập thành cấp số nhân. Số hạng đầu u2 = u1. q = 64 và công bội q' = 2q = 4. Tổng của 7 số hạng u2; u4;... u14 là:

Đáp án đúng là: A.

Ví dụ 2: Cho cấp số nhân có 7 số hạng, số hạng thứ tư bằng 6 và số hạng thứ 7 gấp 243 lần số hạng thứ hai. Hãy tìm số hạng còn lại của cấp số nhân đó.

Bài giải:

Gọi cấp số nhân đó là (un) với .

Ta có:

Từ (2) ta có:

⇔ q = 3. Thay vào (1) ta được:

Như vậy, các số hạng còn lại của cấp số nhân là:

Đáp án đúng là: D.

Ví dụ 3: Cho cấp số nhân (un) thỏa mãn. . Tính tổng 20 số hạng đầu của cấp số nhân?

Bài giải:

Gọi q là công bội của cấp số nhân. Theo giả thiết ta có:

Tổng 20 số hạng đầu của cấp số nhân là:

Đáp án đúng là: C.

Ví dụ 4: Cho cấp số nhân (un) thỏa mãn: . Tính u1?

Bài giải:

Theo bài ra ta có:

Lấy (1) chia (2), với u1 ≠ 0 ta được:

* Với q = 6 => u1 = 1.

* Với

Vậy số hạng đầu tiên của cấp số nhân là 1 hoặc 36.

Đáp án đúng là: B.

Ví dụ 5: Cho cấp số cộng (un) thỏa mãn; . Hỏi tổng bao nhiêu số hạng đầu tiên bằng 3069?

Bài giải:

* Trước tiên ta đi tìm số hạng đầu tiên và công bội q của cấp số nhân.

Theo bài ra ta có:

Lấy (1): (2), với u1 và q≠0, ta được: hay q = 2 thay vào (1) ta được u1 = 3.

* Ta có tổng của n số hạng đầu tiên của cấp số nhân là:

Kết luận tổng của 10 số hạng đầu tiên bằng 3069.

Đáp án đúng là: D.

Ví dụ 6: Tính tổng Sn = 3 + 32 + 33 +.... + 3n

Bài giải:

Ta có dãy số 3; 32, 3333; .. ;3n là một cấp số nhân có n số hạng. Số hạng đầu là u1 = 3 và công bội q= 3.

=> Tổng của n số hạng đầu tiên là:

Đáp án đúng là: A.

Ví dụ 7: Tính:

Bài giải:

Ta có:

Dãy số 32; 34;.. ; 32n là cấp số nhân với n số hạng.

Số hạng đầu u1 = 32 và công bội q = 9.

Do đó:

Có dãy số: là cấp số nhân với n số hạng, có số hạng đầu và công bội .

Do đó:

Vậy:

Đáp án đúng là: C.

Ví dụ 8: Tính:

Bài giải:

Ta có:

Vậy

Đáp án đúng là: B.

Ví dụ 9: Cho cấp số nhân (un) có u1 = 2 và u2 = − 6. Biết rằng Sn = − 29524. Tính un.

Bài giải:

Ta có: u2 = u1. q nên − 6 = 2q ⇔ q = − 3

Lại có:

Đáp án đúng là: C.

C. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Tính tổng:

Đáp án: A

Ta có:

Nhận xét: dãy số 3,32, 33, 34,... , 320 là cấp số nhân với số hạng đầu là u1 = 3 và công bội q= 3.

=> Tổng 20 số hạng của dãy số là:

Câu 2: Tính tổng:

Đáp án: B

Ta có dãy số (-1), (-1)2, (-1)3,…, (-1)41 là cấp số nhân gồm 41 số hạng với số hạng đầu là u1 = − 1 và công bội q = − 1.

Do đó tổng S bằng.

Câu 3: Cho cấp số nhân (un) có u1 = 3 và công bội là số nguyên tố bé nhất. Tìm k, biết Sk = 189.

Đáp án: D

Số nguyên tố bé nhất là 2 nên q = 2.

Ta có

Theo giả thiết, ta có:

Câu 4: Tính tổng:

Đáp án: B

Ta có dãy số

theo thứ tự lập thành cấp số nhân với n số hạng. Có số hạng đầu là:

Tổng n số hạng đầu tiên của dãy là:

Câu 5: Tính tổng sau:

Đáp án: B

* Nhận xét:

Nên:

Vì 10+ 102 + 103 +.. + 10n là tổng của cấp số nhân; số hạng đầu u1 =10, công bội q = 10 nên

Câu 6: Tìm số hạng đầu tiên của cấp số nhân biết công bội q= 3, tổng số các số hạng là 728 và số hạng cuối bằng 486.

Đáp án: A

Theo đề bài ta có:

Thay q= 3 vào (*) ta được:

Câu 7: Tính tổng

Đáp án: A

Ta có:

Câu 8: Cho dãy số (un) xác định bởi .

Tổng: bằng.... ?

Đáp án: B

Đặt

suy ra

trong đó là cấp số nhân với công sai

Do đó

Câu 9: Cho cấp số nhân (un) thỏa mãn: u1 = 4; q = 2 và Sn = 2044. Tính S2n?

Đáp án: D

*Tổng của n số hạng đầu tiên của dãy là:

* Khi đó: