TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Phương pháp quy nạp toán học có đáp án

Về trang đề

Câu 1

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

Hướng dẫn giải

Có thể kết luận rằng tất cả các quân domino đều đổ. Vì: quân domino đầu tiên đổ thì sử dụng 2) ta có quân domino thứ 2 cũng đổ, quân domino thứ 2 đổ thì lại tiếp tục sử dụng 2) suy ra quân domino thứ 3 cũng đổ,...cứ như vậy quân domino cuối cùng cũng đổ. Do đó tất cả các quân domino đều đổ.

Câu 2

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

Hướng dẫn giải

a) Với n = 1, ta có 2.1 – 1 = 1 = 12, do đó công thức (1) đúng với n = 1.

Với n = 2, ta có 1 + (2.2 – 1) = 4 = 22, do đó công thức (1) đúng với n = 2.

Với n = 3, ta có 1 + 3 + (2.3 – 1) = 9 = 32, do đó công thức (1) đúng với n = 3.

Với n = 4, ta có 1 + 3 + 5 + (2.4 – 1) = 16 = 42, do đó công thức (1) đúng với n = 4.

Với n = 5, ta có 1 + 3 + 5 + 7 + (2.5 – 1) = 25 = 52, do đó công thức (1) đúng với n = 5.

b) Mỗi lần tô thêm một hàng và cột những ô vuông, bạn học sinh đã kiểm nghiệm công thức (1) thêm một trường hợp của n. Tuy nhiên, bới tập hợp ℕ* là vô hạn nên cách làm đó không thể chứng tỏ công thức (1) đúng với mọi n ∈\in ℕ*.

Câu 3

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 1, ta có 1 = 1(1+1)2.\frac{1(1+1)}{2}. Do đó đẳng thức đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử đẳng thức đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có: 1+2+3+…+k=k(k+1)2.1+2+3+\ldots +k=\frac{k(k+1)}{2}.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:1+2+3+…+k+(k+1)=(k+1)[(k+1)+1]2.1+2+3+\ldots +k+(k+1)=\frac{(k+1)[(k+1)+1]}{2}.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

1+2+3+...+k+(k+1)1+2+3+...+k+(k+1)

=k(k+1)2+2(k+1)2=(k+1)(k+2)2=(k+1)[(k+1)+1]2.=\frac{k(k+1)}{2}+\frac{2(k+1)}{2}=\frac{(k+1)(k+2)}{2}=\frac{(k+1)[(k+1)+1]}{2}.

Vậy đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 4

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 3, ta có 23 + 1 = 16 > 14 = 32 + 3 + 2. Do đó bất đẳng thức đúng với n = 3.

Bước 2. Giả sử bất đẳng thức đúng với n = k ≥ 3, nghĩa là có: 2k + 1 > k2 + k + 2.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:

2(k +1) + 1 > (k + 1)2^{2} + (k + 1) + 2.

Sử dụng giả thiết quy nạp, với lưu ý k ≥ 3, ta có:

2(k +1) + 1 = 2 . 2k + 1 > 2(k2 + k + 2) = 2k2^{2} + 2k + 4 = k2^{2} + k2^{2} + 2k + 4 > k2^{2} + k + 2k + 4

= (k2^{2} + 2k + 1) + (k + 1) + 2 = (k + 1)2^{2} + (k + 1) + 2.

Vậy bất đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, bất đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 3.

Câu 5

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 1, ta có 13 + 2 . 1 = 3 ⁝ 3. Do đó khẳng định đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có: k3 + 2k ⁝ 3.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:

(k + 1)3^{3} + 2(k + 1) ⁝ 3.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

(k + 1)3^{3} + 2(k + 1) = k3^{3} + 3k2^{2} + 3k + 1 + 2k + 2 = (k3^{3} + 2k) + (3k2^{2} + 3k + 3)

Vì (k3^{3} + 2k) và (3k2^{2} + 3k + 3) đều chia hết cho 3 nên (k3^{3} + 2k) + (3k2^{2} + 3k + 3) ⁝ 3 hay (k + 1)3 + 2(k + 1) ⁝ 3.

Vậy khẳng định đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 6

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 1, ta có q1 – 1 = q0 = 1 = 1−q1−q=1−q11−q.\frac{1-q}{1-q}=\frac{1-{q}^{1}}{1-q}. Do đó đẳng thức đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử đẳng thức đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có:

1+q+q2+q3+q4+…+qk−1=1−qk1−q.1+q+{q}^{2}+{q}^{3}+{q}^{4}+\ldots +{q}^{k-1}=\frac{1-{q}^{k}}{1-q}.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:1+q+q2+q3+q4+…+qk−1+q(k+1)−1=1−qk+11−q.1+q+{q}^{2}+{q}^{3}+{q}^{4}+\ldots +{q}^{k-1}+{q}^{(k+1)-1}=\frac{1-{q}^{k+1}}{1-q}.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

1+q+q2+q3+q4+…+qk−1+q(k+1)−11+q+{q}^{2}+{q}^{3}+{q}^{4}+\ldots +{q}^{k-1}+{q}^{(k+1)-1}

=1−qk1−q+q(k+1)−1=\frac{1-{q}^{k}}{1-q}+{q}^{(k+1)-1}=1−qk1−q+qk=\frac{1-{q}^{k}}{1-q}+{q}^{k}=1−qk+qk(1−q)1−q=\frac{1-{q}^{k}+{q}^{k}(1-q)}{1-q}=1−qk+qk−qk+11−q=\frac{1-{q}^{k}+{q}^{k}-{q}^{k+1}}{1-q}=1−qk+11−q.=\frac{1-{q}^{k+1}}{1-q}.

Vậy đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 7

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 1, ta có rõ ràng một đường thẳng chia mặt phẳng thành 2 phần.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có: k đường thẳng khác nhau đi qua một điểm chia mặt phẳng ra thành 2k phần.

Ta cần chứng minh khẳng định đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh: (k + 1) đường thẳng khác nhau đi qua một điểm chia mặt phẳng ra thành 2(k + 1) phần.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

Nếu dựng đường thẳng đi qua điểm đã cho và không trùng với đường thẳng nào trong số những đường thẳng còn lại, thì ta nhận thêm 2 phần của mặt phẳng. Như vậy tổng số phần mặt phẳng là của 2k cộng thêm 2 , nghĩa là 2(k + 1).

Vậy khẳng định đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 8

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

Hướng dẫn giải

a)

– Tổng số tiền (cả vốn lẫn lãi) T1_{1} nhận được sau kì thứ 1 là:

T1_{1} = A + Ar = A(1 + r).

– Tổng số tiền (cả vốn lẫn lãi) T2_{2} nhận được sau kì thứ 2 là:

T2_{2} = A(1 + r) + A(1 + r)r = A(1 + r)(1 + r) = A(1 + r)2.

– Tổng số tiền (cả vốn lẫn lãi) T3_{3} nhận được sau kì thứ 3 là:

T3_{3} = A(1 + r)2 + A(1 + r)2r = A(1 + r)3.

b) Từ câu a) ta có thể dự đoán Tn_{n} = A(1 + r)n.

Ta chứng minh bằng quy nạp toán học.

Bước 1. Với n = 1 ta có T1_{1} = A(1 + r) = A(1 + r)1.

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

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k ≥ 1, tức là ta có: Tk_{k} = A(1 + r)k.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh: Tk+1_{k + 1} = A(1 + r)k + 1.

Thật vậy,

Tổng số tiền (cả vốn lẫn lãi) Tk+1_{k + 1} nhận được sau kì thứ (k + 1) là:

Tk+1_{k + 1} = A(1 + r)k + A(1 + r)k.r = A(1 + r)k(1 + r) = A(1 + r)k + 1.

Vậy khẳng định đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Vậy Tn_{n} = A(1 + r)n với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 9

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

Hướng dẫn giải

a) Bước 1. Với n = 1, ta có 1(1 + 1) = 2 = 1(1+1)(1+2)3.\frac{1(1+1)(1+2)}{3}.

Do đó đẳng thức đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử đẳng thức đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có:1.2+2.3+3.4+…+k.(k+1)=k(k+1)(k+2)3.1.2+2.3+3.4+\ldots +k.(k+1)=\frac{k(k+1)(k+2)}{3}.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:1.2+2.3+3.4+…+k.(k+1)+(k+1)[(k+1)+1]=(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2]3.1.2+2.3+3.4+\ldots +k.(k+1)+(k+1)[(k+1)+1]=\frac{(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2]}{3}.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

1.2+2.3+3.4+…+k.(k+1)+(k+1)[(k+1)+1]1.2+2.3+3.4+\ldots +k.(k+1)+(k+1)[(k+1)+1]

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

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

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

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

Vậy đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

b) Bước 1. Với n = 1, ta có 12 = 1 = 1(1+1)(2.1+2)6.\frac{1(1+1)(2.1+2)}{6}.

Do đó đẳng thức đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử đẳng thức đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có:

1+4+9+…+k2=k(k+1)(2k+1)6.1+4+9+\ldots +{k}^{2}=\frac{k(k+1)(2k+1)}{6}.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:1+4+9+…+k2+(k+1)2=(k+1)[(k+1)+1][2(k+1)+1]6.1+4+9+\ldots +{k}^{2}+{(k+1)}^{2}=\frac{(k+1)[(k+1)+1][2(k+1)+1]}{6}.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

1+4+9+…+k2+(k+1)21+4+9+\ldots +{k}^{2}+{(k+1)}^{2}

=k(k+1)(2k+1)6+(k+1)2=\frac{k(k+1)(2k+1)}{6}+{(k+1)}^{2}

=k(k+1)(2k+1)6+6(k+1)26=\frac{k(k+1)(2k+1)}{6}+\frac{6{(k+1)}^{2}}{6}

=k+16[k(2k+1)+6(k+1)]=\frac{k+1}{6}[k(2k+1)+6(k+1)]

=k+16[2k2+7k+6]=\frac{k+1}{6}[2{k}^{2}+7k+6]

=k+16(k+2)(2k+3)=\frac{k+1}{6}(k+2)(2k+3)

=k+16[(k+1)+1][2(k+1)+1]=\frac{k+1}{6}[(k+1)+1][2(k+1)+1]

=(k+1)[(k+1)+1][2(k+1)+1]6.=\frac{(k+1)[(k+1)+1][2(k+1)+1]}{6}.

Vậy đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

c) Bước 1. Với n = 1, ta có 21 – 1 = 20 = 1 = 21 – 1.

Do đó đẳng thức đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử đẳng thức đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có:

1+2+22+23+24+…+2k−1=2k−1.1+2+{2}^{2}+{2}^{3}+{2}^{4}+\ldots +{2}^{k-1}={2}^{k}-1.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:

1+2+22+23+24+…+2k−1+2(k+1)−1=2k+1−1.1+2+{2}^{2}+{2}^{3}+{2}^{4}+\ldots +{2}^{k-1}+{2}^{(k+1)-1}={2}^{k+1}-1.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

1+2+22+23+24+…+2k−1+2(k+1)−11+2+{2}^{2}+{2}^{3}+{2}^{4}+\ldots +{2}^{k-1}+{2}^{(k+1)-1}

=(2k−1)+2(k+1)−1=({2}^{k}-1)+{2}^{(k+1)-1}

=2k−1+2k={2}^{k}-1+{2}^{k}

=2.2k−1={2.2}^{k}-1

=2k+1−1.={2}^{k+1}-1.

Vậy đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 10

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

Hướng dẫn giải

a) Bước 1. Với n = 1, ta có 52.1 – 1 = 24 ⁝ 24. Do đó khẳng định đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có: 52k – 1 ⁝ 24.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:

52(k + 1) – 1 ⁝ 24.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

52(k + 1) – 1 = 52k + 2 – 1 = 25 . 52k – 1 = 24 . 52k + (52k – 1)

Vì 24 . 52k và (52k – 1) đều chia hết cho 24 nên 24 . 52k + (52k – 1) ⁝ 24 hay 52(k + 1) – 1 ⁝ 24.

Vậy khẳng định đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

b) Bước 1. Với n = 1, ta có 13 + 5 . 1 = 6 ⁝ 6. Do đó khẳng định đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có: k3 + 5k ⁝ 6.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:

(k + 1)3 + 5(k + 1) ⁝ 6.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

(k + 1)3 + 5(k + 1) = k3 + 3k2 + 3k + 1 + 5k + 5 = (k3 + 5k) + (3k2 + 3k) + 6

= (k3 + 5k) + 3k(k + 1) + 6.

Vì k và k + 1 là hai số tự nhiên liên tiếp nên có một số chia hết cho 2, do đó 3k(k + 1) ⁝ 6.

Do đó (k3 + 5k) và 3k(k + 1) đều chia hết cho 6, suy ra (k3 + 5k) + 3k(k + 1) + 6 ⁝ 6 hay (k + 1)3 + 5(k + 1) ⁝ 6.

Vậy khẳng định đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 11

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 1 ta có (1 + x)1 = 1 + x = 1 + 1.x. Như vậy khẳng định đúng cho trường hợp n = 1.

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k, tức là ta có: (1 + x)k ≥ 1+ kx.

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

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

(1 + x)k + 1

= (1 + x)(1 + x)k ≥ (1 + x)(1+ kx) = 1 + x + kx + kx2 > 1 + x + kx = 1+ (k + 1)x.

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

Câu 12

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 1, ta có a1+b12=a+b2=(a+b2)1.\frac{{a}^{1}+{b}^{1}}{2}=\frac{a+b}{2}={(\frac{a+b}{2})}^{1}\text{.} Do đó bất đẳng thức đúng với n = 1.

Bước 2. Giả sử bất đẳng thức đúng với n = k ≥ 1, nghĩa là có: ak+bk2≥(a+b2)k.\frac{{a}^{k}+{b}^{k}}{2}\ge {(\frac{a+b}{2})}^{k}\text{.}

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh:

ak+1+bk+12≥(a+b2)k+1.\frac{{a}^{k+1}+{b}^{k+1}}{2}\ge {(\frac{a+b}{2})}^{k+1}\text{.}

Ta có:

Vì (ak – bk) và (a – b) cùng dấu nên (ak – bk)(a – b) ≥ 0 với mọi k ≥ 1,

suy ra ak + 1 + bk + 1 ≥ akb + abk

=> (ak + 1 + bk + 1) + (ak + 1 + bk + 1) ≥ (akb + abk) + (ak + 1 + bk + 1) = (a + b)(ak + bk)

=> 2(ak + 1 + bk + 1) ≥ (a + b)(ak + bk)

⇒ak+1+bk+12≥(a+b)2.(ak+bk)2\Rightarrow \frac{{a}^{k+1}+{b}^{k+1}}{2}\ge \frac{(a+b)}{2}.\frac{({a}^{k}+{b}^{k})}{2}

⇒ak+1+bk+12≥a+b2.ak+bk2≥a+b2.(a+b2)k=(a+b2)k+1.\Rightarrow \frac{{a}^{k+1}+{b}^{k+1}}{2}\ge \frac{a+b}{2}.\frac{{a}^{k}+{b}^{k}}{2}\ge \frac{a+b}{2}.{(\frac{a+b}{2})}^{k}={(\frac{a+b}{2})}^{k+1}\text{.}

Vậy bất đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, bất đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 13

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

Hướng dẫn giải

Bước 1. Với n = 2, ta có 1+12=32>43=2.22+1.1+\frac{1}{2}=\frac{3}{2}>\frac{4}{3}=\frac{2.2}{2+1}. Do đó bất đẳng thức đúng với n = 2.

Bước 2. Giả sử bất đẳng thức đúng với n = k ≥ 2, nghĩa là có:1+12+13+⋯+1k>2kk+1.1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots +\frac{1}{k}>\frac{2k}{k+1}.

Ta cần chứng minh đẳng thức đúng với n = k + 1, nghĩa là cần chứng minh: 1+12+13+⋯+1k+1k+1>2(k+1)(k+1)+1.1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots +\frac{1}{k}+\frac{1}{k+1}>\frac{2(k+1)}{(k+1)+1}.

Sử dụng giả thiết quy nạp, ta có:

1+12+13+⋯+1k+1k+11+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\cdots +\frac{1}{k}+\frac{1}{k+1} > 2kk+1+1k+1=2k+1k+1=(2k+1)(k+2)(k+1)(k+2)=2k2+5k+2(k+1)(k+2)\frac{2k}{k+1}+\frac{1}{k+1}=\frac{2k+1}{k+1}=\frac{(2k+1)(k+2)}{(k+1)(k+2)}=\frac{2{k}^{2}+5k+2}{(k+1)(k+2)}>2k2+4k+2(k+1)(k+2)=2(k+1)2(k+1)(k+2)=2(k+1)k+2=2(k+1)(k+1)+1.>\frac{2{k}^{2}+4k+2}{(k+1)(k+2)}=\frac{2{(k+1)}^{2}}{(k+1)(k+2)}=\frac{2(k+1)}{k+2}=\frac{2(k+1)}{(k+1)+1}.

Vậy bất đẳng thức đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, bất đẳng thức đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Câu 14

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

Hướng dẫn giải

a) S3_{3} = 180o, S4_{4} = 360o, S5_{5} = 540o.

b) Từ a) ta dự đoán Sn_{n} = (n – 2) . 180o.

Ta chứng minh công thức bằng phương pháp quy nạp toán học.

Bước 1. Với n = 3, ta có tổng ba góc của một tam giác bằng 180o = (3 – 2) . 180o. Vậy công thức đúng với n=3.

Bước 2. Giả sử công thức đúng với n = k ≥ 3, ta sẽ chứng minh công thức đúng với n = k + 1.

Hình minh hoạ

Thật vậy, xét đa giác k + 1 cạnh A1_{1}A2_{2}...Ak_{k}Ak+1_{k + 1}, nối hai đỉnh A1_{1} và Ak_{k} ta được đa giác k cạnh A1_{1}A2_{2}...Ak_{k}. Theo giả thiết quy nạp, tồng các góc của đa giác k cạnh này bằng (k – 2) . 180o

Dễ thấy tổng các góc của đa giác A1_{1}A2_{2}...Ak_{k}Ak+1_{k + 1} bằng tổng các góc của đa giác

A1_{1}A2_{2}...Ak_{k} cộng với tổng các góc của tam giác Ak+1_{k + 1}Ak_{k}A1_{1}, tức là bằng

(k – 2) . 180o + 180o = (k – 1) . 180o = [(k+1) – 2] . 180o.

Vậy công thức đúng với mọi đa giác n cạnh, n ≥ 3.

Câu 15

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

Hướng dẫn giải

a)

– T1_{1} là tổng tiền vốn và lãi của người đó có trong ngân hàng tại thời điểm ngay sau khi gửi vào khoản thứ 2:

T1_{1} = (a + ar) + a = a(1 + r) + a = a[(1 + r) + 1].

– T2_{2} là tổng tiền vốn và lãi của người đó có trong ngân hàng tại thời điểm ngay sau khi gửi vào khoản thứ 3:

T2_{2} = T1_{1} + T1_{1} . r + a

= a[(1 + r) + 1] + a[(1 + r) + 1]r + a

= a[(1 + r) + 1](1 + r) + a

= a(1 + r)2 + a(1 + r) + a

= a[(1 + r)2 + (1 + r) + 1].

– T3_{3} là tổng tiền vốn và lãi của người đó có trong ngân hàng tại thời điểm ngay sau khi gửi vào khoản thứ 4:

T3_{3} = T2_{2} + T2_{2} . r + a

= a[(1 + r)2 + (1 + r) + 1] + a[(1 + r)2 + (1 + r) + 1]r + a

= a[(1 + r)2 + (1 + r) + 1](1 + r) + a

= a(1 + r)3 + a(1 + r)2 + a(1 + r) + a

= a[(1 + r)3 + (1 + r)2 + (1 + r) + 1].

b) Từ câu a) ta có thể dự đoán:

Tn_{n} = a[(1 + r)n + ... + (1 + r)2 + (1 + r) + 1]

=a.1−(1+r)n+11−(1+r)=a.1−(1+r)n+1−r=a.(1+r)n+1−1r.=a.\frac{1-{(1+r)}^{n+1}}{1-(1+r)}=a.\frac{1-{(1+r)}^{n+1}}{-r}=a.\frac{{(1+r)}^{n+1}-1}{r}.

Ta chứng minh bằng quy nạp toán học.

Bước 1. Với n = 1 ta có:

T1_{1} = a[(1 + r) + 1]

=a.r2+2rr=a.(r2+2r+1)−1r=a.(1+r)2−1r=a.(1+r)1+1−1r.=a.\frac{{r}^{2}+2r}{r}=a.\frac{({r}^{2}+2r+1)-1}{r}=a.\frac{{(1+r)}^{2}-1}{r}=a.\frac{{(1+r)}^{1+1}-1}{r}.

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

Bước 2. Giả sử khẳng định đúng với n = k ≥ 1, tức là ta có: Tk_{k} = a.(1+r)k+1−1r.a.\frac{{(1+r)}^{k+1}-1}{r}.

Ta sẽ chứng minh rằng khẳng định cũng đủng với n = k + 1, nghĩa là ta sẽ chứng minh: Tk+1_{k + 1} = a.(1+r)(k+1)+1−1r.a.\frac{{(1+r)}^{(k+1)+1}-1}{r}.

Thật vậy,

Tk+1_{k + 1} = Tk_{k} + Tk_{k} . r + a

=a.(1+r)k+1−1r+a.(1+r)k+1−1r.r+a=a.\frac{{(1+r)}^{k+1}-1}{r}+a.\frac{{(1+r)}^{k+1}-1}{r}.r+a

=a[(1+r)k+1−1r+(1+r)k+1−1r.r+1]=a[\frac{{(1+r)}^{k+1}-1}{r}+\frac{{(1+r)}^{k+1}-1}{r}.r+1]

=a[(1+r)k+1−1r+[(1+r)k+1−1]rr+rr]=a[\frac{{(1+r)}^{k+1}-1}{r}+\frac{[{(1+r)}^{k+1}-1]r}{r}+\frac{r}{r}]

=a.(1+r)k+1−1+[(1+r)k+1−1]r+rr=a.\frac{{(1+r)}^{k+1}-1+[{(1+r)}^{k+1}-1]r+r}{r}

=a.(1+r)k+1−1+r(1+r)k+1−r+rr=a.\frac{{(1+r)}^{k+1}-1+r{(1+r)}^{k+1}-r+r}{r}

=a.(1+r)k+1−1+r(1+r)k+1r=a.\frac{{(1+r)}^{k+1}-1+r{(1+r)}^{k+1}}{r}

=a.(1+r)(1+r)k+1−1r=a.\frac{(1+r){(1+r)}^{k+1}-1}{r}

=a.(1+r)k+2−1r=a.\frac{{(1+r)}^{k+2}-1}{r}

=a.(1+r)(k+1)+2−1r.=a.\frac{{(1+r)}^{(k+1)+2}-1}{r}.

Vậy khẳng định đúng với n = k + 1.

Theo nguyên lí quy nạp toán học, khẳng định đúng với mọi số tự nhiên n ≥ 1.

Vậy Tn_{n} = a.(1+r)n+1−1ra.\frac{{(1+r)}^{n+1}-1}{r} với mọi số tự nhiên n ≥ 1.