TopStudy

Đáp án và lời giải

Giải SGK Toán 11 CTST Bài 1. Giới hạn của dãy số có đáp án

Về trang đề

Câu 1

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

a) Ta có:

Với n = 100 có ∣u100∣=∣(−1)100100∣=1100=0,01|{u}_{100}|=|\frac{{(-1)}^{100}}{100}|=\frac{1}{100}=0{,}01.

Với n = 1 000 có ∣u1000∣=∣(−1)10001000∣=11000=0,001|{u}_{1000}|=|\frac{{(-1)}^{1000}}{1000}|=\frac{1}{1000}=0{,}001.

Khi đó ta có bảng:

n1020501001 000
|un_{n}|0,10,050,020,010,001

Câu 2

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

b) Với n > 100 thì |un_{n}| < 0,01.

Với n > 1000 thì |un_{n}| < 0,001.

Câu 3

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

c) Khi n trở nên rất lớn thì khoảng cách từ điểm un_{n} đến điểm 0 càng nhỏ.

Câu 4

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

a) Ta có: k = 2 là số nguyên dương nên lim⁡1n2=0\lim \frac{1}{{n}^{2}}=0.

Câu 5

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

b) Ta có: q=−34q=-\frac{3}{4} thỏa mãn ∣q∣=∣−34∣=34<1|q|=|-\frac{3}{4}|=\frac{3}{4}<1 nên lim⁡(−34)n=0\lim {(-\frac{3}{4})}^{n}=0

Câu 6

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

a) Ta có: vn=2n+1n−2=1n{v}_{n}=\frac{2n+1}{n}-2=\frac{1}{n}

Khi đó lim⁡1n=0\lim \frac{1}{n}=0.

Vậy lim⁡vn=0\lim {v}_{n}=0.

Câu 7

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

b) Ta có: u1=2.1+11=3; u2=2.2+12=52; u3=2.3+13=73; u4=2.4+14=94{u}_{1}=\frac{2.1+1}{1}=3;\ {u}_{2}=\frac{2.2+1}{2}=\frac{5}{2};\ {u}_{3}=\frac{2.3+1}{3}=\frac{7}{3};\ {u}_{4}=\frac{2.4+1}{4}=\frac{9}{4};

Biểu diễn trên trục số, ta được:

Hình minh hoạ

Có nhận xét gì về vị trí của các điểm un_{n} Nhận xét: Khi n trở nên rất lớn lớn thì các giá trị un_{n} càng gần 2.

Câu 8

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

a) Đặt un=2+(23)n⇔un−2=(23)n{u}_{n}=2+{(\frac{2}{3})}^{n}\Leftrightarrow {u}_{n}-2={(\frac{2}{3})}^{n}

Suy ra lim⁡(un−2)=lim⁡(23)n\lim ({u}_{n}-2)=\lim {(\frac{2}{3})}^{n}

Vì ∣23∣<1|\frac{2}{3}|<1 nên lim⁡(un−2)=lim⁡(23)n=0\lim ({u}_{n}-2)=\lim {(\frac{2}{3})}^{n}=0.

Vậy lim⁡(2+(23)n)=2\lim (2+{(\frac{2}{3})}^{n})=2.

Câu 9

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

b) Đặt un=1−4nn=1n−4⇔un+4=1n{u}_{n}=\frac{1-4n}{n}=\frac{1}{n}-4\Leftrightarrow {u}_{n}+4=\frac{1}{n}

Suy ra lim⁡(un+4)=lim⁡(1n)=0\lim ({u}_{n}+4)=\lim (\frac{1}{n})=0.

Vậy lim⁡(1−4nn)=−4\lim (\frac{1-4n}{n})=-4.

Câu 10

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

a) Ta có: lim 3 = 3, lim⁡1n2=0\lim \frac{1}{{n}^{2}}=0.

Câu 11

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

b) Đặt un=3+1n2⇔un−3=1n2{u}_{n}=3+\frac{1}{{n}^{2}}\Leftrightarrow {u}_{n}-3=\frac{1}{{n}^{2}}

Suy ra lim⁡(un−3)=lim⁡1n2=0\lim ({u}_{n}-3)=\lim \frac{1}{{n}^{2}}=0

⇒lim⁡un=3\Rightarrow \lim {u}_{n}=3

Ta có: lim 3 + lim⁡1n2\lim \frac{1}{{n}^{2}} = 3 + 0 = 3.

Vậy lim⁡(3+1n2)\lim (3+\frac{1}{{n}^{2}}) = lim 3 + lim⁡1n2\lim \frac{1}{{n}^{2}}

Câu 12

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

a) lim⁡2n2+3nn2+1=lim⁡2+3n1+1n2=2\lim \frac{2{n}^{2}+3n}{{n}^{2}+1}=\lim \frac{2+\frac{3}{n}}{1+\frac{1}{{n}^{2}}}=2.

Câu 13

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

b) Ta có: 4n2+3n=4+3n2\frac{\sqrt{4{n}^{2}+3}}{n}=\sqrt{4+\frac{3}{{n}^{2}}}

lim⁡4n2+3n=lim⁡4+3n2=lim⁡(4+3n2)=lim⁡4+lim⁡3n2=2\lim \frac{\sqrt{4{n}^{2}+3}}{n}=\lim \sqrt{4+\frac{3}{{n}^{2}}}=\sqrt{\lim (4+\frac{3}{{n}^{2}})}=\sqrt{\lim 4+\lim \frac{3}{{n}^{2}}}=2.

Câu 14

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

a) Xác định diện tích uk_{k} của phần hình được tô màu lần thứ k (k = 1, 2, 3, ...).

Ta có: u1_{1} = 1. 12=12\frac{1}{2}=\frac{1}{2}; u2_{2} = 12.12=(12)2\frac{1}{2}.\frac{1}{2}={(\frac{1}{2})}^{2}; u3_{3} = 12.12.12=(12)3\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}={(\frac{1}{2})}^{3}; u4_{4} = 12.12.12.12=(12)4\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}.\frac{1}{2}={(\frac{1}{2})}^{4}; ...

Diện tích uk_{k} của phần hình được tô màu lần thứ k là một cấp số nhân có số hạng đầu u1=12{u}_{1}=\frac{1}{2} và công bội q=12q=\frac{1}{2}.

Khi đó công thức số hạng tổng quát là: uk=(12)k,(k=1, 2, 3, ...){u}_{k}={(\frac{1}{2})}^{k},(k=1,\ 2,\ 3,\ ...)

Câu 15

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

b) Tổng diện tích Sn_{n} của phần hình được tô màu sau lần tô thứ n (n = 1, 2, 3, ...) là tổng n số hạng đầu của cấp số nhân ta được:

Sn=u1(1−qn)1−q=12.(1−(12)n)1−12=(1−(12)n){S}_{n}=\frac{{u}_{1}(1-{q}^{n})}{1-q}=\frac{\frac{1}{2}.(1-{(\frac{1}{2})}^{n})}{1-\frac{1}{2}}=(1-{(\frac{1}{2})}^{n}).

Câu 16

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

c) Ta có: limSn_{n} = lim⁡(1−(12)n)=lim⁡1−lim⁡(12)n=1\lim (1-{(\frac{1}{2})}^{n})=\lim 1-\lim {(\frac{1}{2})}^{n}=1.

Khi đó limSn_{n} = 2u1_{1}.

Câu 17

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

Tổng của cấp số nhân lùi vô hạn có số hạng đầu u1_{1} = 1 và công bội là q=13<1q=\frac{1}{3}<1 là:

Sn=1+13+(13)2+...+(13)n+...=11−13=32{S}_{n}=1+\frac{1}{3}+{(\frac{1}{3})}^{2}+...+{(\frac{1}{3})}^{n}+...=\frac{1}{1-\frac{1}{3}}=\frac{3}{2}.

Câu 18

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

a) Diện tích của hình vuông un_{n} dựng ở bước thứ n là: un_{n} = n2^{2} (đơn vị diện tích).

Để un_{n} vượt quá 10 000 thì n2^{2} > 10 000 ⇔ n > 100.

Để un_{n} vượt quá 1 000 000 thì n2^{2} > 1 000 000 ⇔ n > 1000.

Câu 19

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

b) Để un_{n} vượt quá S thì un_{n} > S ⇔ n2^{2} > S ⇔ n > S\sqrt{S}.

Câu 20

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

a) lim⁡−2n+1n=lim⁡(−2+1n)=lim⁡(−2)+lim⁡1n=−2\lim \frac{-2n+1}{n}=\lim (-2+\frac{1}{n})=\lim (-2)+\lim \frac{1}{n}=-2

b) lim⁡16n2−2n=lim⁡16n2−2n2=lim⁡(16−2n2)=16=4\lim \frac{\sqrt{16{n}^{2}-2}}{n}=\lim \sqrt{\frac{16{n}^{2}-2}{{n}^{2}}}=\sqrt{\lim (16-\frac{2}{{n}^{2}})}=\sqrt{16}=4;

Câu 21

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

c) lim⁡42n+1=lim⁡4n2+1n=02+0=0\lim \frac{4}{2n+1}=\lim \frac{\frac{4}{n}}{2+\frac{1}{n}}=\frac{0}{2+0}=0;

d) lim⁡n2−2n+32n2=lim⁡1−2n+3n22=12\lim \frac{{n}^{2}-2n+3}{2{n}^{2}}=\lim \frac{1-\frac{2}{n}+\frac{3}{{n}^{2}}}{2}=\frac{1}{2}.

Câu 22

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

a) Tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu u1=−12{u}_{1}=-\frac{1}{2} và công bội q=−12q=-\frac{1}{2}bằng: S=−12+14−18+...+(−12)n+...=u11−q=−121−(−12)=−13S=-\frac{1}{2}+\frac{1}{4}-\frac{1}{8}+...+{(-\frac{1}{2})}^{n}+...=\frac{{u}_{1}}{1-q}=\frac{-\frac{1}{2}}{1-(-\frac{1}{2})}=-\frac{1}{3}.

Câu 23

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

b) Tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu u1=14{u}_{1}=\frac{1}{4} và công bội q=14q=\frac{1}{4}bằng: S=14+116+164+...+(14)n+...=141−14=13S=\frac{1}{4}+\frac{1}{16}+\frac{1}{64}+...+{(\frac{1}{4})}^{n}+...=\frac{\frac{1}{4}}{1-\frac{1}{4}}=\frac{1}{3} .

Câu 24

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

Ta có: 0,444... = 0,(4) = 49\frac{4}{9}.

Câu 25

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

a) Diện tích của các hình vuông lập thành một cấp số nhân lùi vô hạn (an_{n}) với số hạng đầu là u1_{1} = 1 và công bội 12\frac{1}{2} nên công thức tổng quát của an_{n} = (12)n−1{(\frac{1}{2})}^{n-1}.

Ta có: Sn=1+12+14+...+12n+...{S}_{n}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+...+\frac{1}{{2}^{n}}+...

Tổng cấp số nhân lùi vô hạn là: S=lim⁡Sn=lim⁡(1+12+14+...+12n+...)=11−12=2S=\lim {S}_{n}=\lim (1+\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+...+\frac{1}{{2}^{n}}+...)=\frac{1}{1-\frac{1}{2}}=2.

Câu 26

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

b) Chu vi pn_{n} của hình vuông lập thành một cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu u1_{1} = 4 và công bội q = 12\frac{1}{2} có số hạng tổng quát là: pn=4(12)n−1{p}_{n}=4{(\frac{1}{2})}^{n-1}.

Ta có: Qn=4+4.12+4.14+...+4.12n+...{Q}_{n}=4+4.\frac{1}{2}+4.\frac{1}{4}+...+4.\frac{1}{{2}^{n}}+...

Tổng của cấp số nhân lùi vô hạn là: Q=lim⁡Qn=lim⁡(4+4.12+4.14+...+4.12n+...)=41−12=8Q=\lim {Q}_{n}=\lim (4+4.\frac{1}{2}+4.\frac{1}{4}+...+4.\frac{1}{{2}^{n}}+...)=\frac{4}{1-\frac{1}{2}}=8.

Câu 27

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

a) Diện tích Sn_{n} của Hn_{n} là Sn=5n.(13)n.(13)n=5n.(13)2n=(59)n{S}_{n}={5}^{n}.{(\frac{1}{3})}^{n}.{(\frac{1}{3})}^{n}={5}^{n}.{(\frac{1}{3})}^{2n}={(\frac{5}{9})}^{n}

Khi đó limSn=lim⁡(59)n=0{\text{limS}}_{n}=\lim {(\frac{5}{9})}^{n}=0.

Câu 28

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

b) Chu vi pn_{n} của Hn_{n} là: pn=5n.(4.13n)=4.(53)n{p}_{n}={5}^{n}.(4.\frac{1}{{3}^{n}})=4.{(\frac{5}{3})}^{n}.

Khi đó lim⁡pn=lim⁡[4.(53)n]=0\lim {p}_{n}=\lim [4.{(\frac{5}{3})}^{n}]=0.