TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Tổng của n số hạng đầu tiên của một cấp số nhân lớp 11 (có lời giải)

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có: S=3+(−3)2+33+(−3)4+…+(−3)20{\rm{S}} = 3 + {\left( { - 3} \right)^2} + {3^3} + {\left( { - 3} \right)^4} + \ldots + {\left( { - 3} \right)^{20}}

⇔S=3+32+33+34+…+320\Leftrightarrow {\rm{S}} = 3 + {3^2} + {3^3} + {3^4} + \ldots + {3^{20}}

Nhận xét: Dãy số 3; 32^{2}; 33^{3}; 34^{4}; ... ; 320^{20} là cấp số nhân với số hạng đầu là u1_{1} = 3 và công bội q = 3.

Do đó, tổng 20 số hạng của dãy số là: S=3⋅(1−320)1−3=3(320−1)2S = \frac{{3 \cdot \left( {1 - {3^{20}}} \right)}}{{1 - 3}} = \frac{{3\left( {{3^{20}} - 1} \right)}}{2}.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có dãy số (–1); (–1)2^{2}; (–1)3^{3}; …; (–1)41^{41} là cấp số nhân gồm 41 số hạng với số hạng đầu là u1_{1} = −1 và công bội q = −1.

Do đó S=(−1)⋅[1−(−1)41]1−(−1)=(−1)⋅[1+1]1+1=−1S = \frac{{( - 1) \cdot \left[ {1 - {{( - 1)}^{41}}} \right]}}{{1 - ( - 1)}} = \frac{{( - 1) \cdot \left[ {1 + 1} \right]}}{{1 + 1}} = - 1.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Số nguyên tố bé nhất là 2 nên q = 2.

Ta có: Sk=u1(1−qk)1−q=3⋅(1−2k)1−2=3(2k−1){S_k} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^k}} \right)}}{{1 - q}} = \frac{{3 \cdot \left( {1 - {2^k}} \right)}}{{1 - 2}} = 3\left( {{2^k} - 1} \right)

Theo giả thiết, ta có: 3(2k−1)=1893\left( {{2^{\rm{k}}} - 1} \right) = 189

⇔2k−1=63⇔2k=64⇔k=6\Leftrightarrow {2^{\rm{k}}} - 1 = 63 \Leftrightarrow {2^{\rm{k}}} = 64 \Leftrightarrow {\rm{k}} = 6.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có dãy số 14 ;  142 ;  143 ;  … ;  14n\frac{1}{4}\,;\,\,\frac{1}{{{4^2}}}\,;\,\,\frac{1}{{{4^3}}}\,;\,\, \ldots \,;\,\,\frac{1}{{{4^n}}} theo thứ tự lập thành cấp số nhân với n số hạng, với u1=14 ;  q=14{u_1} = \frac{1}{4}\,;\,\,q = \frac{1}{4}.

Tổng n số hạng đầu tiên của dãy là:

Sn=14⋅1−(14)n1−14=13⋅[1−(14)n]{S_n} = \frac{1}{4} \cdot \frac{{1 - {{\left( {\frac{1}{4}} \right)}^n}}}{{1 - \frac{1}{4}}} = \frac{1}{3} \cdot \left[ {1 - {{\left( {\frac{1}{4}} \right)}^n}} \right].

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Nhận xét: 9(5+55+555+…+555…5)9\left( {5 + 55 + 555 + \ldots + 555 \ldots 5} \right)

=5.(9+99+999+9999…9)= 5.\left( {9 + 99 + 999 + 9999 \ldots 9} \right)

Do đó: Sn=5+55+555+.+555…5{{\rm{S}}_{\rm{n}}} = 5 + 55 + 555 + . + 555 \ldots 5

=59(9+99+999+…+999…9)= \frac{5}{9}\left( {9 + 99 + 999 + \ldots + 999 \ldots 9} \right)

=59⋅[(10−1)+(100−1)+(1000−1)+..+(10n−1)]= \frac{5}{9} \cdot \left[ {(10 - 1) + (100 - 1) + (1000 - 1) + .. + \left( {{{10}^n} - 1} \right)} \right]

=59[(10+102+103+..+10n)−n]= \frac{5}{9}\left[ {\left( {10 + {{10}^2} + {{10}^3} + .. + {{10}^n}} \right) - n} \right]

=59⋅[10⋅1−10n1−10−n]=5081(10n−1)−5n9= \frac{5}{9} \cdot \left[ {10 \cdot \frac{{1 - {{10}^n}}}{{1 - 10}} - n} \right] = \frac{{50}}{{81}}\left( {{{10}^n} - 1} \right) - \frac{{5n}}{9}.

Ta có 10 + 102^{2} + 103^{3} + ..+ 10n^{n} là tổng của cấp số nhân với số hạng đầu u1_{1} =10 và công bội q = 10.

Do đó 10+102+103+..+10n=10⋅(1−10n)1−1010 + {10^2} + {10^3} + .. + {10^{\rm{n}}} = \frac{{10 \cdot \left( {1 - {{10}^n}} \right)}}{{1 - 10}}.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Theo đề bài ta có: {Sn=728un=486⇔{u1(1−qn)1−q=728u1⋅qn−1=486\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{S_n} = 728}\\{{u_n} = 486}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{\frac{{{u_1}\left( {1 - {q^n}} \right)}}{{1 - q}} = 728}\\{{u_1} \cdot {q^{n - 1}} = 486}\end{array}} \right.} \right.

⇔{u1−u1qn=728(1−q)u1⋅qn=486q\Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{{u_1} - {u_1}{q^n} = 728\left( {1 - q} \right)}\\{{u_1} \cdot {q^n} = 486q}\end{array}} \right.

Thay q= 3 vào (*) ta được :

⇒u1−486q=728(1−q)\Rightarrow {{\rm{u}}_1} - 486{\rm{q}} = 728\left( {1 - q} \right)

u1−486.3=728.(1−3){{\rm{u}}_1} - 486.3 = 728.(1 - 3)⇔u1=2\Leftrightarrow {{\rm{u}}_1} = 2

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có: B=7+77+777+⋯+77...7⏟n so^ˊ 7B = 7 + 77 + 777 + \cdots + \underbrace {{\rm{77}}...{\rm{7 }}}_{n\,{\rm{ số \, 7}}}

⇔B=7(1+11+111+⋯+11...1⏟n so^ˊ 1)\Leftrightarrow B = 7\left( {1 + 11 + 111 + \cdots + \underbrace {{\rm{11}}...{\rm{1 }}}_{n\,{\rm{ số }}\,1}} \right)

⇔B7=1+11+111+⋯+11...1⏟n so^ˊ 1\Leftrightarrow \frac{B}{7} = 1 + 11 + 111 + \cdots + \underbrace {{\rm{11}}...{\rm{1 }}}_{n\,{\rm{ số\, }}1}

⇔9B7=9+99+999+⋯+99...9⏟n so^ˊ 9\Leftrightarrow \frac{{9B}}{7} = 9 + 99 + 999 + \cdots + \underbrace {{\rm{99}}...{\rm{9 }}}_{n\,{\rm{ số\, 9}}}

⇔9B7=(10−1)+(102−1)+(103−1)+⋯+(10n−1)\Leftrightarrow \frac{{9B}}{7} = (10 - 1) + \left( {{{10}^2} - 1} \right) + \left( {{{10}^3} - 1} \right) + \cdots + \left( {{{10}^n} - 1} \right)

⇔9B7=(10+102+103+⋯+10n)−(1+1+......⏟n so^ˊ 1+1)\Leftrightarrow \frac{{9B}}{7} = \left( {10 + {{10}^2} + {{10}^3} + \cdots + {{10}^n}} \right) - (1 + 1 + \underbrace {......}_{n{\rm{ \,số\, }}1} + 1)

⇔9B7=10(1−10n)1−10−n\Leftrightarrow \frac{{9B}}{7} = \frac{{10\left( {1 - {{10}^n}} \right)}}{{1 - 10}} - n

⇔9B7=10n+1−9n−109\Leftrightarrow \frac{{9B}}{7} = \frac{{{{10}^{n + 1}} - 9n - 10}}{9}

⇔B=7(10n+1−9n−10)81\Leftrightarrow B = \frac{{7\left( {{{10}^{n + 1}} - 9n - 10} \right)}}{{81}}.

Vậy B=7+77+777+⋯+77...7⏟n so^ˊ 7=7(10n+1−9n−10)81B = 7 + 77 + 777 + \cdots + \underbrace {{\rm{77}}...{\rm{7 }}}_{n{\rm{ \,số\, 7}}} = \frac{{7\left( {{{10}^{n + 1}} - 9n - 10} \right)}}{{81}}.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Đặt vn+1=un+1n+1⇒{vn+1=13  vnv1=13{v_{{\rm{n}} + 1}} = \frac{{{u_{{\rm{n}} + 1}}}}{{{\rm{n}} + 1}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{v_{{\rm{n}} + 1}} = \frac{1}{3}\;{v_{\rm{n}}}}\\{{v_1} = \frac{1}{3}}\end{array}} \right.

Suy ra S=∑110  vn{\rm{S}} = \sum\limits_1^{10} {\;{v_{\rm{n}}}} trong đó là cấp số nhân với công sai q=13{\rm{q}} = \frac{1}{3}.

Do đó S=13⋅1−(13)101−13=29  52459  049{\rm{S}} = \frac{1}{3} \cdot \frac{{1 - {{\left( {\frac{1}{3}} \right)}^{10}}}}{{1 - \frac{1}{3}}} = \frac{{29\,\,524}}{{59\,\,049}}.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Tổng của n số hạng đầu tiên của dãy là:

Sn=4⋅(2n−1)2−1=2044{S_n} = \frac{{4 \cdot \left( {{2^n} - 1} \right)}}{{2 - 1}} = 2044

⇔2n−1=511⇔2n=512⇔n=9.\Leftrightarrow {2^{\rm{n}}} - 1 = 511 \Leftrightarrow {2^{\rm{n}}} = 512 \Leftrightarrow {\rm{n}} = 9.

Khi đó: S18=4⋅(218−1)2−1=4⋅(218−1){S_{18}} = \frac{{4 \cdot \left( {{2^{18}} - 1} \right)}}{{2 - 1}} = 4 \cdot \left( {{2^{18}} - 1} \right).

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Gọi q là công bội của cấp số nhân.

Theo giả thiết ta có:

{u4=127u3=243u8⇔{u1⋅q3=127u1⋅q2=243u1⋅q7\left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{{u_4} = \frac{1}{{27}}}\\{{u_3} = 243{u_8}}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{cccccccccccccccccccc}{{u_1} \cdot {q^3} = \frac{1}{{27}}}\\{{u_1} \cdot {q^2} = 243{u_1} \cdot {q^7}}\end{array}} \right.} \right.

⇔{u1⋅q3=127q2=243q7\Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{u_1} \cdot {q^3} = \frac{1}{{27}}}\\{{q^2} = 243{q^7}}\end{array}} \right. (vì u1≠0{u_1} \ne 0)

⇔{u1⋅q3=1271=243q5⇔{u1=1q=13\Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{u_1} \cdot {q^3} = \frac{1}{{27}}}\\{1 = 243{q^5}}\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{u_1} = 1}\\{q = \frac{1}{3}}\end{array}} \right.} \right..

Tổng 20 số hạng đầu của cấp số nhân là:

S20=u1⋅1−q201−q=1⋅1−(13)201−13=32⋅[1−(13)20]{S_{20}} = {u_1} \cdot \frac{{1 - {q^{20}}}}{{1 - q}} = 1 \cdot \frac{{1 - {{\left( {\frac{1}{3}} \right)}^{20}}}}{{1 - \frac{1}{3}}} = \frac{3}{2} \cdot \left[ {1 - {{\left( {\frac{1}{3}} \right)}^{20}}} \right].

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Ta có: S10_{10} = u1⋅1−q101−q=−3⋅1−(−2)101−(−2)=1023{u_1} \cdot \frac{{1 - {q^{10}}}}{{1 - q}} = - 3 \cdot \frac{{1 - {{\left( { - 2} \right)}^{10}}}}{{1 - \left( { - 2} \right)}} = 1023.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Gọi công bội của cấp số nhân bằng q.

Suy ra u4_{4} = u2_{2}q2^{2} ⇔ q = ±2.

Do cấp số nhân có các số hạng không âm nên q = 2.

Ta có: S12=u1⋅1−q121−q=3⋅1−2121−2=3(212−1){S_{12}} = {u_1} \cdot \frac{{1 - {q^{12}}}}{{1 - q}} = 3 \cdot \frac{{1 - {2^{12}}}}{{1 - 2}} = 3\left( {{2^{12}} - 1} \right).

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

S2019=[12+(12)2+....+(12)2019]⏟A+(1+1+...+1)⏟2019  soˆ{S_{2019}} = \underbrace {\left[ {\frac{1}{2} + {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^2} + .... + {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^{2019}}} \right]}_A + \underbrace {\left( {1 + 1 + ... + 1} \right)}_{2019\,\,s\^o }

Xét dãy số (vn_{n}) với vn_{n} = (12)n{\left( {\frac{1}{2}} \right)^n}.

Ta có: vn+1vn=(12)n+1(12)n=12\frac{{{v_{n + 1}}}}{{{v_n}}} = \frac{{{{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^{n + 1}}}}{{{{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^n}}} = \frac{1}{2} nên (vn_{n}) là một cấp số nhân với v1_{1} = 12\frac{1}{2} và công bội q = 12\frac{1}{2}.

Áp dụng công thức tổng quát: Sn=v11−qn1−q{S_n} = {v_1}\frac{{1 - {q^n}}}{{1 - q}}

Khi đó A=12⋅1−(12)20191−12=1−122019A = \frac{1}{2} \cdot \frac{{1 - {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^{2019}}}}{{1 - \frac{1}{2}}} = 1 - \frac{1}{{{2^{2019}}}}

S2019=A+2019=(1−122019)+2019=2020−122019{S_{2019}} = A + 2019 = \left( {1 - \frac{1}{{{2^{2019}}}}} \right) + 2019 = 2020 - \frac{1}{{{2^{2019}}}}.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Từ giả thiết suy ra 3S = 3 + 2.32^{2} + 3.33^{3} + .... + 11.311^{11}.

Do đó: -2S = S - 3S = 1 + 3 + 32^{2} + ... + 310^{10} - 11.311^{11}

= 1−3111−3−11⋅311=−12−21⋅3112⇒S=14+214⋅311\frac{{1 - {3^{11}}}}{{1 - 3}} - 11 \cdot {3^{11}} = - \frac{1}{2} - \frac{{21 \cdot {3^{11}}}}{2} \Rightarrow S = \frac{1}{4} + \frac{{21}}{4} \cdot {3^{11}}

Do đó, a=14;b=11→P=14+114=3a=\frac{1}{4};b=11\overset{}{\rightarrow }P=\frac{1}{4}+\frac{11}{4}=3.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Ta có: u3_{3} = S3_{3} - S2_{2} = 9 => u1_{1}q2^{2} = 9 => u1_{1} = 9q2\frac{9}{{{q^2}}}.

Vì S2_{2} = 4 nên u1_{1} + u1_{1}q = 4. Do đó 9q2+9q=4⇔4q2−9q−9=0⇔[q=3q=−34\frac{9}{{{q^2}}} + \frac{9}{q} = 4 \Leftrightarrow 4{q^2} - 9q - 9 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}q = 3\\q = - \frac{3}{4}\end{array} \right.

Với q=3q = 3 thì u1_{1} = 1, u6_{6} = u1_{1}q5^{5} = 243. Suy ra S5=u1−u61−q=1−2431−3=121{S_5} = \frac{{{u_1} - {u_6}}}{{1 - q}} = \frac{{1 - 243}}{{1 - 3}} = 121.

Với q = −34- \frac{3}{4} thì u1_{1} = 16, u6_{6} = −24364- \frac{{243}}{{64}}. Suy ra S5=u1−u61−q=18116{S_5} = \frac{{{u_1} - {u_6}}}{{1 - q}} = \frac{{181}}{{16}}.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.

a) Đúng. Gọi q là công bội của cấp số nhân đã cho.

Ta có: {u1+u5=51u2+u6=102⇔{u1+u1q4=51u1q+u1q5=102⇔{u1(1+q4)=51        (1)u1q(1+q4)=102  (2)\left\{ \begin{array}{l}{u_1} + {u_5} = 51\\{u_2} + {u_6} = 102\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{u_1} + {u_1}{q^4} = 51\\{u_1}q + {u_1}{q^5} = 102\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{u_1}\left( {1 + {q^4}} \right) = 51\,\,\,\,\,\,\,\,(1)\\{u_1}q\left( {1 + {q^4}} \right) = 102\,\,(2)\end{array} \right..

Nếu u1_{1} = 0 hay q = 0 thì (1) và (2) đều không thỏa mãn. Do đó, ta có: u1_{1}q 0.

Chia (2) cho (1) ta được q = 2.

Thay q = 2 vào (1) suy ra u1=511+24=3{u_1} = \frac{{51}}{{1 + {2^4}}} = 3.

b) Sai. Công thức tổng quát của cấp số nhân là: un_{n} = 3.2n^{n}−^{-}1^{1}=> u4_{4} = 3.23^{3} = 24

c) Sai. Xét un_{n} = 12288 ⇔ 3.2n^{n}−^{-}1^{1} = 12288 ⇔ 2n^{n}−^{-}1^{1}= 212^{12} ⇔ n = 13.

Vậy 12288 là số hạng thứ 13 của cấp số nhân.

d) Đúng. Ta có: S8=u1(1−q8)1−q=3⋅(1−28)1−2=765{S_8} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^8}} \right)}}{{1 - q}} = \frac{{3 \cdot \left( {1 - {2^8}} \right)}}{{1 - 2}} = 765.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Đúng. Gọi q là công bội của cấp số nhân (un_{n}).

Theo giả thiết, ta có: {u1q3=227u1q2=243⋅u1q7⇒{u1q3=227q5=1243⇒{q=13u1=2\left\{ \begin{array}{l}{u_1}{q^3} = \frac{2}{{27}}\\{u_1}{q^2} = 243 \cdot {u_1}{q^7}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{u_1}{q^3} = \frac{2}{{27}}\\{q^5} = \frac{1}{{243}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = \frac{1}{3}\\{u_1} = 2\end{array} \right..

Năm số hạng đầu của (un_{n}) là: u1=2;  u2=23;  u3=29;  u4=227;  u5=281{u_1} = 2;\,\,{u_2} = \frac{2}{3};\,\,{u_3} = \frac{2}{9};\,\,{u_4} = \frac{2}{{27}};\,\,{u_5} = \frac{2}{{81}}.

b) Đúng. Ta có: u5_{5} - u3_{3} = 281−29=−1681\frac{2}{{81}} - \frac{2}{9} = - \frac{{16}}{{81}}.

c) Sai. Số hạng tổng quát của cấp số nhân là un_{n} = u1_{1}qn^{n}−^{-}1^{1} = 23n−1\frac{2}{{{3^{n - 1}}}}.

Xét un_{n} = 26561⇒23n−1=26561⇒3n−1=6561=38⇒n=9\frac{2}{{6561}} \Rightarrow \frac{2}{{{3^{n - 1}}}} = \frac{2}{{6561}} \Rightarrow {3^{n - 1}} = 6561 = {3^8} \Rightarrow n = 9.

Vậy số 26561\frac{2}{{6561}} là số hạng thứ 9 của cấp số nhân (un_{n}).

d) Sai. Ta có: S9=u1(1−q9)1−q=2⋅(1−(13)9)1−13≈2,9985<3{S_9} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^9}} \right)}}{{1 - q}} = \frac{{2 \cdot \left( {1 - {{\left( {\frac{1}{3}} \right)}^9}} \right)}}{{1 - \frac{1}{3}}} \approx 2{,}9985 < 3.

Tổng 9 số hạng đầu của cấp số nhân là số nhỏ hơn 3.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.

a) Đúng. Gọi q là công bội và S21_{21} là tổng của 21 số hạng đầu của cấp số nhân (un_{n}).

Ta có: {u4+u6=−540u3+u5=180⇔{(u3+u5)q=−540u3+u5=180⇔{180q=−540u3+u5=180\left\{ \begin{array}{l}{u_4} + {u_6} = - 540\\{u_3} + {u_5} = 180\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left( {{u_3} + {u_5}} \right)q = - 540\\{u_3} + {u_5} = 180\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}180q = - 540\\{u_3} + {u_5} = 180\end{array} \right.

⇔{q=−3u1(−3)2+u1(−3)4=180⇔{q=−3u1(9+81)=180⇔{q=−3u1=2\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = - 3\\{u_1}{\left( { - 3} \right)^2} + {u_1}{\left( { - 3} \right)^4} = 180\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = - 3\\{u_1}\left( {9 + 81} \right) = 180\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = - 3\\{u_1} = 2\end{array} \right..

b) Sai. -3; 1; 3 không thể tạo thành một cấp số cộng.

c) Sai. Ta có -486 = 2.(-3)5^{5} nên số -486 là số hạng thứ 6.

d) Đúng. Ta có: S21=u1(1−q21)1−q=2[1−(−3)21]1−(−3)=1+3212{S_{21}} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^{21}}} \right)}}{{1 - q}} = \frac{{2\left[ {1 - {{\left( { - 3} \right)}^{21}}} \right]}}{{1 - \left( { - 3} \right)}} = \frac{{1 + {3^{21}}}}{2}

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.

a) Đúng. Vì dãy số (un_{n}) là một cấp số nhân nên u3_{3} = u1_{1}q2^{2} => 3.q2^{2} = 12 => q = -2 (vì q < 0).

b) Sai. Ta có: u25_{25} = u1_{1}q24^{24} = 3.(-2)24^{24} = 3.224^{24}.

c) Sai. S101=u1(1−q101)1−q=3⋅[1−(−2)101]1−(−2)=1+2101{S_{101}} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^{101}}} \right)}}{{1 - q}} = \frac{{3 \cdot \left[ {1 - {{\left( { - 2} \right)}^{101}}} \right]}}{{1 - \left( { - 2} \right)}} = 1 + {2^{101}}

d) Đúng. Ta có: u54⋅u56=u55q⋅u55⋅q=(u55)2=∣u55∣=u55\sqrt {{u_{54}} \cdot {u_{56}}} = \sqrt {\frac{{{u_{55}}}}{q} \cdot {u^{55}} \cdot q} = \sqrt {{{\left( {{u_{55}}} \right)}^2}} = \left| {{u_{55}}} \right| = {u_{55}} (u55=u1⋅q54>0)\left( {{u_{55}} = {u_1} \cdot {q^{54}} > 0} \right)

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Sai

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Đúng

Đáp án: a) Sai. b) Đúng. c) Đúng. d) Đúng.

a) Sai. Cho dãy số (un_{n}), biết {u1=3un+1=4un−1\left\{ \begin{array}{l}{u_1} = 3\\{u_{n + 1}} = 4{u_n} - 1\end{array} \right. (với n∈N∗n \in {\mathbb{N}^*}). Số hạng thứ năm của dãy số là 683.

Ta có: u2_{2} = 4u1_{1} - 1 = 4.3 - 1 = 12 - 1 = 11

u3_{3} = 4u2_{2} - 1 = 4.11 - 1 = 43.

u4_{4} = 4u3_{3} - 1 = 4.43 - 1 = 171.

u5_{5}= 4u4_{4} - 1 = 4.171 - 1 = 683.

Vậy số hạng thứ năm của dãy là 683.

b) Đúng. Ta có: un+1_{n+1} = 4un_{n} - 1 ⇔ un+1−13=4(un−13){u_{n + 1}} - \frac{1}{3} = 4\left( {{u_n} - \frac{1}{3}} \right).

Đặt vn=un−13{v_n} = {u_n} - \frac{1}{3}. Ta có: vn+1_{n + 1} = 4vn_{n}. Suy ra (vn_{n}) là cấp số nhân

c) Đúng. Ta có: vn+1_{n + 1} = 4vn_{n}. Suy ra (vn_{n}) là cấp số nhân với {q=4v1=u1−13=83\left\{ \begin{array}{l}q = 4\\{v_1} = {u_1} - \frac{1}{3} = \frac{8}{3}\end{array} \right.

Suy ra vn=v1qn−1=83⋅4n−1⇒un=83⋅4n−1+13{v_n} = {v_1}{q^{n - 1}} = \frac{8}{3} \cdot {4^{n - 1}} \Rightarrow {u_n} = \frac{8}{3} \cdot {4^{n - 1}} + \frac{1}{3}

d) Đúng. S8=v1⋅1−q81−q=83⋅1−481−4≈58253{S_8} = {v_1} \cdot \frac{{1 - {q^8}}}{{1 - q}} = \frac{8}{3} \cdot \frac{{1 - {4^8}}}{{1 - 4}} \approx 58253.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4094

Đáp án: 4094.

Tỉ số u4u1=u1⋅q3u1=162⇒q3=8⇒q=2\frac{{{u_4}}}{{{u_1}}} = \frac{{{u_1} \cdot {q^3}}}{{{u_1}}} = \frac{{16}}{2} \Rightarrow {q^3} = 8 \Rightarrow q = 2.

Ta có: 2048 = 2.2n^{n}−^{-}1^{1} => 2n^{n} = 2048 = 211^{11} => n = 11.

Áp dụng công thức tính tổng n số hạng:

Sn=u1⋅1−qn1−q⇒S11=2⋅1−2111−2=2⋅2047=4094{S_n} = {u_1} \cdot \frac{{1 - {q^n}}}{{1 - q}} \Rightarrow {S_{11}} = 2 \cdot \frac{{1 - {2^{11}}}}{{1 - 2}} = 2 \cdot 2047 = 4094.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 21

Đáp án: 21.

Theo bài ra ta có: u1=12,  u4=32{u_1} = \frac{1}{2},\,\,{u_4} = 32 và un=131072{u_n} = 131072

u4=u1q3⇒32=12⋅q3⇒q=4{u_4} = {u_1}{q^3} \Rightarrow 32 = \frac{1}{2} \cdot {q^3} \Rightarrow q = 4

un=131072⇒u1qn−1=131072⇒4n−1=49⇒n=10{u_n} = 131072 \Rightarrow {u_1}{q^{n - 1}} = 131072 \Rightarrow {4^{n - 1}} = {4^9} \Rightarrow n = 10

Khi đó tổng của cấp số nhân có 10 số hạng là:

S10=u1(1−q10)1−q=12(1−410)1−4=12(220−1)3=220−16{S_{10}} = \frac{{{u_1}\left( {1 - {q^{10}}} \right)}}{{1 - q}} = \frac{{\frac{1}{2}\left( {1 - {4^{10}}} \right)}}{{1 - 4}} = \frac{{\frac{1}{2}\left( {{2^{20}} - 1} \right)}}{3} = \frac{{{2^{20}} - 1}}{6}.

Suy ra b = 20; c = 1. Do đó b + c = 21.

Câu 23

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1023

Đáp án: 1023.

Ta có:

{u5−u4=576u2−u1=9⇔{q4u1−q3u1=576qu1−u1=9⇔{q3u1(q−1)=576u1(q−1)=9⇒q3=5769⇔q=4\left\{ \begin{array}{l}{u_5} - {u_4} = 576\\{u_2} - {u_1} = 9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{q^4}{u_1} - {q^3}{u_1} = 576\\q{u_1} - {u_1} = 9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{q^3}{u_1}\left( {q - 1} \right) = 576\\{u_1}\left( {q - 1} \right) = 9\end{array} \right. \Rightarrow {q^3} = \frac{{576}}{9} \Leftrightarrow q = 4

Cấp số nhân với các số hạng dương => q > 0. Do đó q = 4 thỏa mãn.

Khi đó u1_{1} = 3.

Ta có: S5=u1(q5−1)q−1=1023{S_5} = \frac{{{u_1}\left( {{q^5} - 1} \right)}}{{q - 1}} = 1023.

Câu 24

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2

Đáp án: 2.

Ta có: {q=3Sn=728un=486⇔{q=3u1⋅1−qn1−q=728u1⋅qn−1=486⇔{q=3u1(1−qn)=728(1−q)u1⋅qn=486q\left\{ \begin{array}{l}q = 3\\{S_n} = 728\\{u_n} = 486\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = 3\\{u_1} \cdot \frac{{1 - {q^n}}}{{1 - q}} = 728\\{u_1} \cdot {q^{n - 1}} = 486\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = 3\\{u_1}\left( {1 - {q^n}} \right) = 728\left( {1 - q} \right)\\{u_1} \cdot {q^n} = 486q\end{array} \right.

⇔{q=3u1−u1qn=728(1−q)u1⋅qn=486q⇒u1−486q=728(1−q)\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}q = 3\\{u_1} - {u_1}{q^n} = 728\left( {1 - q} \right)\\{u_1} \cdot {q^n} = 486q\end{array} \right. \Rightarrow {u_1} - 486q = 728\left( {1 - q} \right)

Do đó u1_{1} - 486.3 = 728(1 - 3) => u1_{1} = 2.

Câu 25

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 6

Đáp án: 6.

Áp dụng công thức cấp số nhân, ta có:

Sn=u1⋅1−qn1−q=3⋅1−4n1−4=4095⇔1−4n=−4095{S_n} = {u_1} \cdot \frac{{1 - {q^n}}}{{1 - q}} = 3 \cdot \frac{{1 - {4^n}}}{{1 - 4}} = 4095 \Leftrightarrow 1 - {4^n} = - 4095 ⇔4n=4096=46⇔n=6\Leftrightarrow {4^n} = 4096 = {4^6} \Leftrightarrow n = 6