Với lời giải Toán 11 trang 56 Tập 1 chi tiết trong Bài 2: Cấp số cộng sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 11. Mời các bạn đón xem:

Giải Toán 11 Bài 2: Cấp số cộng

Bài 1 trang 56 Toán 11 Tập 1: Chứng minh dãy số hữu hạn sau là cấp số cộng: 1; – 3; – 7; – 11; – 15.

Lời giải:

Dãy số 1; – 3; – 7; – 11; – 15 có số hạng đầu là u₁ = 1, từ số hạng thứ hai trở đi ta thấy số hạng sau hơn số hạng trước – 4 đơn vị nên đây là một cấp số cộng có công sai d = – 4.

Bài 2 trang 56 Toán 11 Tập 1: Cho (u_n­) là cấp số cộng với số hạng đầu u₁ = 4 và công sai d = – 10. Viết công thức số hạng tổng quát u_n.

Lời giải:

Công thức số hạng tổng quát của dãy số (u_n) có số hạng đầu u₁ = 4 và công sai d = – 10 là:

u_n = 4 + (n – 1).10 = 10n – 6.

Bài 3 trang 56 Toán 11 Tập 1: Cho cấp số cộng (u_n­) có số hạng đầu u₁ = – 3 và công sai d = 2.

a) Tìm u₁₂;

b) Số 195 là số hạng thứ bao nhiêu của cấp số cộng đó?

Lời giải:

Số hạng tổng quát của cấp số cộng (u_n) với số hạng đầu u₁ = – 3 và công sai d = 2 là:

u_n = – 3 + (n – 1).2 = 2n – 5.

a) Ta có u₁₂ = 2.12 – 5 = 19.

b) Xét u_n = 195

⇔ 2n – 5 = 195

⇔ n = 100

Vậy số 195 là số hạng thứ 100 của cấp số cộng.

Bài 4 trang 56 Toán 11 Tập 1: Trong các dãy số sau đây, dãy số nào là cấp số cộng? Tìm số hạng đầu và công sai của nó.

a) u_n = 3 – 4n;

b) u_n = $\frac{n}{2}-4$;

c) u_n = 5ⁿ;

d) u_n = $\frac{9-5n}{3}$.

Lời giải:

a) Ta có:

u₁ = 3 – 4.1 = – 1;

u_n+1 = 3 – 4(n + 1) = 3 – 4n – 4 = u_n – 4, ∀n ∈ ℕ^*.

Vậy (u_n) là một cấp số cộng có số hạng đầu là – 1 và công sai d = – 4.

b) Ta có:

u₁ = $\frac{1}{2}-4=\frac{-7}{2}$;

u_n+1 = $\frac{n+1}{2}-4=\frac{n}{2}-4+\frac{1}{2}=u_n+\frac{1}{2},\forall n\in {\mathbb{N}}^{*}$.

Vậy (u_n) là một cấp số cộng có số hạng đầu là $-\frac{7}{2}$ và công sai $d=\frac{1}{2}$.

c) Dãy số (u_n) không phải cấp số cộng vì:

u₁ = 5¹ = 5; u₂ = 5² = 25; u₂ = 5³ = 125 và $u_2\ne \frac{1}{2}\left(u_1+u_3\right)$.

d) Ta có:

u₁ = $\frac{9-5.1}{3}=\frac{4}{3}$

u_n+1 = $\frac{9-5\left(n+1\right)}{3}=\frac{9-5n-5}{3}=\frac{9-5n}{3}-\frac{5}{3}=u_n-\frac{5}{3},\forall n\in {\mathbb{N}}^{*}$.

Vậy (u_n) là một cấp số cộng có số hạng đầu là $\frac{4}{3}$ và công sai $d=-\frac{5}{3}$.

Bài 5 trang 56 Toán 11 Tập 1: Tìm số hạng đầu và công sai của cấp số cộng (u_n), biết:

a) ;

b) ;

c) .

Lời giải:

a) .

Vậy cấp số cộng (u_n) có số hạng đầu u₁ = 2 và công sai d = 10.

b) 

Vậy cấp số cộng (u_n) có số hạng đầu u₁ = – 60 và công sai d = 40.

c) 

$\iff$.

Vậy cấp số cộng (u_n) có số hạng đầu u₁ = 1 và công sai d = 1 hoặc số hạng đầu u₁ = – 10 và công sai d = 1.

Bài 6 trang 56 Toán 11 Tập 1: Một người muốn mua một thanh gỗ đủ để cắt ra làm các thanh ngang của một cái thang. Biết rằng chiều dài các thanh ngang của cái thang đó (từ bậc dưới cùng) lần lượt là 45 cm, 43 cm, 41 cm, ..., 31 cm.

a) Cái thang đó có bao nhiêu bậc?

b) Tính chiều dài thanh gỗ mà người đó cần mua, giả sử chiều dài các mối nối (phần gỗ bị cắt thành mùn cưa) là không đáng kể.

Lời giải:

a) Dãy số 45; 43; 41; ...; 31 là một cấp số cộng có số hạng đầu u₁ = 45 và công sai d = 2. Khi đó số hạng tổng quát của cấp số cộng trên là:

u_n = 45 + (n – 1)(– 2) = 47 – 2n, ∀n ∈ ℕ^*.

Thanh cuối cùng có độ dài là 31 cm nên để tìm thang có bao nhiêu bậc tương ứng với tìm thanh ngang cuối cùng là số hạng thứ bao nhiêu trong cấp số cộng trên.

Ta có u_n = 47 – 2n = 31

⇔ n = 8

Vậy cái thang có 8 bậc.

b) Chiều dài thanh gỗ cần mua là tổng của 8 số hạng đầu tiên của cấp số cộng và bằng $S_8=\frac{8\left(45+31\right)}{2}=304\left(cm\right)$.

Bài 7 trang 56 Toán 11 Tập 1: Khi một vận động viên nhảy dù nhảy xa khỏi máy bay, giả sử quãng đường người ấy rơi tự do (tính theo feet) trong mỗi giây liên tiếp theo thứ tự trước khi bung dủ lần lượt là: 16; 48; 80; 112; 144; ... (các quãng đường này tạo thành cấp số cộng).

a) Tính công sai của cấp số cộng trên.

b) Tính tổng chiều dài quãng đường rơi tự do của người đó trong 10 giây đầu tiên.

Lời giải:

a) Các quãng đường tạo thành cấp số cộng có công sai d = 48 – 16 = 32.

b) Cấp số cộng có số hạng đầu tiên là u₁ = 16 và công sai d = 32, khi đó công thức số hạng tổng quát là: u_n = 16 + (n – 1).32 = 32n – 16.

Sau 10 giây buông dù quãng đường người đó rơi tự do là:

u₁₀ = 32.10 – 16 = 304 (feet).

Tổng chiều dài quãng đường rơi tự do của người đó trong 10 giây đầu tiên cũng chính là tổng của 10 số hạng đầu tiên trong cấp số cộng và bằng:

$S_{10}=\frac{10\left(16+304\right)}{2}=1600$.

Vậy tổng chiều dài quãng đường rơi tự do của người đó trong 10 giây đầu tiên là 1 600 feet.

Bài 8 trang 56 Toán 11 Tập 1: Ở một loài thực vật lưỡng bội, tính trạng chiều cao cây do hai gene không alen là A và B cùng quy định kiểu tương tác cộng gộp. Trong kiểu gene nếu cứ thêm một alen trội A hay B thì chiều cao cây tăng thêm 5 cm. Khi trưởng thành, cây thấp nhất của loài này với kiểu gene aabb có chiều cao 100cm. Hỏi cây cao nhất với kiểu gene AABB có chiều cao bao nhiêu?

Lời giải:

Chiều cao của các cây lập thành một cấp số cộng u_n

Cây thấp nhất có kiểu gene aabb nên u₁ = 100.

Nếu cứ thêm một alen trội A hay B thì chiều cao cây tăng thêm 5 cm do đó công sai của cấp số cộng là d = 5.

Vậy cây cao nhất với kiểu gene AABB có chiều cao là 100 + 5.4 = 120 (cm).