TopStudy

Toán · Lớp 10

Bài tập Cuối chuyên đề 2 có đáp án

10 câu · 15 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n≥1n\ge 1, ta có

2.21^{1} + 3.22^{2} + 4.23^{3} + ... + (n + 1).2n^{n} = n.2n+1^{n + 1}.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta chứng minh bằng quy nạp theo n.

Bước 1. Với n = 1 ta có 2.21 = 4 = 1.21 + 1.

Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có:

2.21 + 3.22 + 4.23 + ... + (k + 1).2k = k.2k + 1.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh:

2.21 + 3.22 + 4.23 + ... + (k + 1).2k + [(k + 1) + 1].2k + 1 = (k + 1)2(k + 1) + 1.

Thật vậy, sử dụng giả thiết quy nạp ta có:

2.21 + 3.22 + 4.23 + ... + (k + 1).2k + [(k + 1) + 1].2k + 1

= k.2k + 1 + [(k + 1) + 1].2k + 1

= (2k + 2).2k + 1

= (k + 1).2.2k + 1

= (k + 1)2k + 2

= (k + 1).2(k + 1) + 1.

Vậy khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 2

1 điểm

Đặt Sn=11.3+13.5+…+1(2n−1)(2n+1){S}_{n}=\frac{1}{1.3}+\frac{1}{3.5}+\ldots +\frac{1}{(2n-1)(2n+1)}.

a) Tính S1, S2, S3.

b) Dự đoán công thức tính tổng Sn và chứng minh nó bằng quy nạp.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) S1=11.3=13,S2=11.3+13.5=25, S3=11.3+13.5+15.7=37.{S}_{1}=\frac{1}{1.3}=\frac{1}{3},{S}_{2}=\frac{1}{1.3}+\frac{1}{3.5}=\frac{2}{5},\ {S}_{3}=\frac{1}{1.3}+\frac{1}{3.5}+\frac{1}{5.7}=\frac{3}{7}.

b) Từ a) ta có thể dự đoán Sn=n2n+1.{S}_{n}=\frac{n}{2n+1}.

Ta chứng minh bằng quy nạp theo n.

Bước 1. Với n = 1 ta có S1=13=12.1+1.{S}_{1}=\frac{1}{3}=\frac{1}{2.1+1}.

Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có: Sk=k2k+1.{S}_{k}=\frac{k}{2k+1}.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh: Sk+1=k+12(k+1)+1.{S}_{k+1}=\frac{k+1}{2(k+1)+1}.

Thật vậy, sử dụng giả thiết quy nạp ta có:

Sk+1=11.3+13.5+…+1(2k−1)(2k+1)+1[2(k+1)−1][2(k+1)+1]{S}_{k+1}=\frac{1}{1.3}+\frac{1}{3.5}+\ldots +\frac{1}{(2k-1)(2k+1)}+\frac{1}{[2(k+1)-1][2(k+1)+1]}

=Sk+1[2(k+1)−1][2(k+1)+1]={S}_{k}+\frac{1}{[2(k+1)-1][2(k+1)+1]}

=k2k+1+1[2(k+1)−1][2(k+1)+1]=\frac{k}{2k+1}+\frac{1}{[2(k+1)-1][2(k+1)+1]}

=k2k+1+1(2k+1)(2k+3)=\frac{k}{2k+1}+\frac{1}{(2k+1)(2k+3)}

=k(2k+3)+1(2k+1)(2k+3)=\frac{k(2k+3)+1}{(2k+1)(2k+3)}

=2k2+3k+1(2k+1)(2k+3)=\frac{2{k}^{2}+3k+1}{(2k+1)(2k+3)}

=(k+1)(2k+1)(2k+1)(2k+3)=k+12k+3=k+12(k+1)+1.=\frac{(k+1)(2k+1)}{(2k+1)(2k+3)}=\frac{k+1}{2k+3}=\frac{k+1}{2(k+1)+1}.

Vậy khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 3

1 điểm
Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n, ta có 102n+1^{2n + 1} + 1 chia hết cho 11.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta chứng minh bằng quy nạp theo n.

Bước 1. Với n = 0 ta có 102.0 + 1 + 1 = 11 ⁝ 11.

Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 0.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có: 102k + 1 + 1 chia hết cho 11.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh: 102(k + 1) + 1 + 1 chia hết cho 11.

Thật vậy, ta có:

102(k + 1) + 1 + 1

= 10(2k + 1) + 2 + 1

= 100.102k + 1 + 1

= 100.102k + 1 + 100 – 100 + 1

= 100(102k + 1 + 1) – 100 + 1

= 100(102k + 1 + 1) – 99.

Vì 102k + 1 + 1 và 99 đều chia hết cho 11 nên 100(102k + 1 + 1) – 99 chia hết cho 11. Do đó 102(k + 1) + 1 + 1 chia hết cho 11.

Vậy khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n.

Câu 4

1 điểm
Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n ≥ 2, ta có 5n^{n} ≥ 3n^{n} + 4n^{n}.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta chứng minh bằng quy nạp theo n.

Bước 1. Với n = 2 ta có 52 = 25 = 32 + 42.

Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 2.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có: 5k ≥ 3k + 4k.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh: 5k + 1 ≥ 3k + 1 + 4k + 1.

Thật vậy, sử dụng giả thiết quy nạp ta có:

5k + 1 = 5.5k ≥ 5(3k + 4k) = 5. 3k + 5.4k ≥ 3. 3k + 4.4k = 3k + 1 + 4k + 1.

Vậy khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n.

Câu 5

1 điểm

a) Khai triển (1 + x)10.

b) (1,1)10 và 2.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) (1+x)10=C100110+C10119x+C10218x2+...+C1091x9+C1010x10{(1+x)}^{10}={C}_{10}^{0}{1}^{10}+{C}_{10}^{1}{1}^{9}x+{C}_{10}^{2}{1}^{8}{x}^{2}+...+{C}_{10}^{9}1{x}^{9}+{C}_{10}^{10}{x}^{10}

=1+C101x+C102x2+...+C109x9+x10.=1+{C}_{10}^{1}x+{C}_{10}^{2}{x}^{2}+...+{C}_{10}^{9}{x}^{9}+{x}^{10}.

b) Áp dụng câu a) ta có:

(1,1)10=(1+0,1)10{(1{,}1)}^{10}={(1+0{,}1)}^{10}

=1+C101.0,1+C102(0,1)2+...+C109(0,1)9+(0,1)10>1+C101.0,1=2.=1+{C}_{10}^{1}.0{,}1+{C}_{10}^{2}{(0{,}1)}^{2}+...+{C}_{10}^{9}{(0{,}1)}^{9}+{(0{,}1)}^{10}>1+{C}_{10}^{1}.0{,}1=2.

Câu 6

1 điểm
Tìm hệ số của x9^{9} trong khai triển thành đa thức của (2x – 3)11^{11}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm

Khai triển đa thức (1 + 2x)12^{12} thành dạng a0_{0} + a1_{1}x + a2_{2}x2^{2} + ... + a12_{12}x12^{12}.

Tìm hệ số ak_{k} lớn nhất.

Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Chứng minh rằng C2n0+C2n2+C2n4+…+C2n2n=C2n1+C2n3+C2n5+…+C2n2n−1.{C}_{2n}^{0}+{C}_{2n}^{2}+{C}_{2n}^{4}+\ldots +{C}_{2n}^{2n}={C}_{2n}^{1}+{C}_{2n}^{3}+{C}_{2n}^{5}+\ldots +{C}_{2n}^{2n-1}.

Áp dụng: Tìm số nguyên dương n thoả mãn C2n1+C2n3+…+C2n2n−1=2048.{C}_{2n}^{1}+{C}_{2n}^{3}+\ldots +{C}_{2n}^{2n-1}=2048.

Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm

Tìm giá trị lớn nhất trong các giá trị Cn0,Cn1,…,Cnn.{C}_{n}^{0},{C}_{n}^{1},\ldots ,{C}_{n}^{n}.

Áp dụng: Tìm hệ số lớn nhất của khai triển (a + b)n, biết rằng tổng các hệ số của khai triển bằng 4096.

Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Tìm số hạng có giá trị lớn nhất của khai triển (p + q)n với p > 0, q > 0, p + q = 1.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Chuyên đề 2. Phương pháp quy nạp toán học. Nhị thức newton · Các bộ sách Toán Lớp 10