TopStudy

Toán · Lớp 11

Giải SGK Toán 11 KNTT Bài 15. Giới hạn của dãy số có đáp án

18 câu · 27 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

Cho dãy số (un_{n}) với un=(−1)nn{u_n} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n}.

a) Biểu diễn năm số hạng đầu của dãy số này trên trục số.

b) Bắt đầu từ số hạng nào của dãy, khoảng cách từ un_{n}đến 0 nhỏ hơn 0,01?

Xem đáp án và lời giải

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

Lời giải:

a) Năm số hạng đầu của dãy số (un_{n}) đã cho là u1=(−1)11=−1{u_1} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^1}}}{1} = - 1; u2=(−1)22=12{u_2} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^2}}}{2} = \frac{1}{2}; u3=(−1)33=−13{u_3} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^3}}}{3} = - \frac{1}{3}; u4=(−1)44=14{u_4} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^4}}}{4} = \frac{1}{4}; u5=(−1)55=−15{u_5} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^5}}}{5} = - \frac{1}{5}.

Biểu diễn các số hạng này trên trục số, ta được:

Hình minh hoạ

b) Khoảng cách từ un_{n} đến 0 là ∣(−1)nn∣=1nn=1n,  ∀n∈N∗\left| {\frac{{{{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n}} \right| = \frac{{{1^n}}}{n} = \frac{1}{n},\,\,\forall n \in {\mathbb{N}^*}.

Ta có: 1n<0,01\frac{1}{n} < 0{,}01⇔1n<1100⇔n>100\Leftrightarrow \frac{1}{n} < \frac{1}{{100}} \Leftrightarrow n > 100.

Vậy bắt đầu từ số hạng thứ 101 của dãy thì khoảng cách từ un_{n} đến 0 nhỏ hơn 0,01.

Câu 2

1 điểm
Chứng minh rằng lim⁡n→+∞(−1)n−13n=0\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^{n - 1}}}}{{{3^n}}} = 0.
Xem đáp án và lời giải

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

Lời giải:

Xét dãy số (un_{n}) có un=(−1)n−13n{u_n} = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^{n - 1}}}}{{{3^n}}}.

Ta có ∣un∣=∣(−1)n−13n∣=13n=(13)n\left| {{u_n}} \right| = \left| {\frac{{{{\left( { - 1} \right)}^{n - 1}}}}{{{3^n}}}} \right| = \frac{1}{{{3^n}}} = {\left( {\frac{1}{3}} \right)^n} và lim⁡n→+∞(13)n=0\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {\left( {\frac{1}{3}} \right)^n} = 0.

Do đó, lim⁡n→+∞(−1)n−13n=0\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^{n - 1}}}}{{{3^n}}} = 0.

Câu 3

1 điểm

Cho dãy số (un_{n}) với un=n+(−1)nn{u_n} = \frac{{n + {{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n}. Xét dãy số (vn_{n}) xác định bởi vn_{n} = un_{n} – 1.

Tính lim⁡n→+∞vn\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {v_n}.

Xem đáp án và lời giải

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

Lời giải:

Ta có: vn_{n} = un_{n} – 1 = n+(−1)nn−1=(1+(−1)nn)−1=(−1)nn\frac{{n + {{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n} - 1 = \left( {1 + \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n}} \right) - 1 = \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n}.

Do đó, lim⁡n→+∞vn=lim⁡n→+∞(−1)nn=0\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {v_n} = \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{{{\left( { - 1} \right)}^n}}}{n} = 0.

Câu 4

1 điểm
Cho dãy số (un_{n}) với un=3.2n−12n{u_n} = \frac{{{{3.2}^n} - 1}}{{{2^n}}}. Chứng minh rằng lim⁡n→+∞un=3\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {u_n} = 3.
Xem đáp án và lời giải

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

Lời giải:

Ta có: un−3=3.2n−12n−3=(3.2n−1)−3.2n2n=−12n→0{u_n} - 3 = \frac{{{{3.2}^n} - 1}}{{{2^n}}} - 3 = \frac{{\left( {{{3.2}^n} - 1} \right) - {{3.2}^n}}}{{{2^n}}} = - \frac{1}{{{2^n}}} \to 0 khi n ⟶ +∞.

Do vây, lim⁡n→+∞un=3\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {u_n} = 3.

Câu 5

1 điểm
Một quả bóng cao su được thả từ độ cao 5 m xuống mặt sàn. Sau mỗi lần chạm sàn, quả bóng nảy lên độ cao bằng 23\frac{2}{3} độ cao trước đó. Giả sử rằng quả bóng luôn chuyển động vuông góc với mặt sàn và quá trình này tiếp diễn vô hạn lần. Giả sử un_{n} là độ cao (tính bằng mét) của quả bóng sau lần nảy lên thứ n. Chứng minh rằng dãy số (un_{n}) có giới hạn là 0.
Xem đáp án và lời giải

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

Lời giải:

Giả sử un_{n} là độ cao (tính bằng mét) của quả bóng sau lần nảy lên thứ n.

Một quả bóng cao su được thả từ độ cao 5 m xuống mặt sàn, sau lần chạm sàn đầu tiên, quả bỏng nảy lên một độ cao là u1_{1} = 23⋅5\frac{2}{3} \cdot 5.

Tiếp đó, bóng rơi từ độ cao u1_{1} xuống mặt sàn và nảy lên độ cao là u2=23u1=23⋅(23⋅5)=5⋅(23)2{u_2} = \frac{2}{3}{u_1} = \frac{2}{3} \cdot \left( {\frac{2}{3} \cdot 5} \right) = 5 \cdot {\left( {\frac{2}{3}} \right)^2}.

Tiếp đó, bóng rơi từ độ cao u2_{2} xuống mặt sàn và nảy lên độ cao là u3=23u2=23⋅(5⋅(23)2)=5⋅(23)3{u_3} = \frac{2}{3}{u_2} = \frac{2}{3} \cdot \left( {5 \cdot {{\left( {\frac{2}{3}} \right)}^2}} \right) = 5 \cdot {\left( {\frac{2}{3}} \right)^3} và cứ tiếp tục như vậy.

Sau lần chạm sàn thứ n, quả bóng nảy lên độ cao là un=5⋅(23)n{u_n} = 5 \cdot {\left( {\frac{2}{3}} \right)^n}.

Ta có: lim⁡n→+∞(23)n=0\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {\left( {\frac{2}{3}} \right)^n} = 0, do đó, lim⁡n→+∞un=0\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {u_n} = 0, suy ra điều phải chứng minh.

Câu 6

1 điểm

Cho hai dãy số (un_{n}) và (vn_{n}) với un=2+1n,  vn=3−2n{u_n} = 2 + \frac{1}{n},\,\,{v_n} = 3 - \frac{2}{n}.

Tính và so sánh: lim⁡n→+∞(un+vn)\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \left( {{u_n} + {v_n}} \right) và lim⁡n→+∞un+lim⁡n→+∞vn\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {u_n} + \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {v_n}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Tìm lim⁡n→+∞2n2+1n+1\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{\sqrt {2{n^2} + 1} }}{{n + 1}}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Cho hình vuông cạnh 1 (đơn vị độ dài). Chia hình vuông đó thành bốn hình vuông nhỏ bằng nhau, sau đó tô màu hình vuông nhỏ góc dưới bên trái (H.5.2). Lặp lại các thao tác này với hình vuông nhỏ góc trên bên phải. Giả sử quá trình trên tiếp diễn vô hạn lần. Gọi u1_{1}, u2_{2}, ..., un_{n}, ... lần lượt là độ dài cạnh của các hình vuông được tô màu.

Hình minh hoạ

a) Tính tổng Sn_{n} = u1_{1} + u2_{2} + ... + un_{n}.

b) Tìm S = lim⁡n→+∞Sn\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {S_n}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Tính tổng S=2+27+272+...+27n−1+...S = 2 + \frac{2}{7} + \frac{2}{{{7^2}}} + ... + \frac{2}{{{7^{n - 1}}}} + ...
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm

Để đơn giản, ta giả sử Achilles chạy với vận tốc 100 km/h, vận tốc của rùa là 1 km/h và khoảng cách ban đầu là a = 100 (km).

a) Tính thời gian t1_{1}, t2_{2}, ..., tn_{n}, ... tương ứng để Achilles đi từ A1_{1} đến A2_{2}, từ A2_{2} đến A3_{3}, ... từ An_{n} đến An+1_{n + 1}, ...

b) Tính tổng thời gian cần thiết để Achilles chạy hết các quãng đường A1_{1}A2_{2}, A2_{2}A3_{3}, ..., An_{n}An+1_{n + 1}, ..., tức là thời gian cần thiết để Achilles đuổi kịp rùa.

c) Sai lầm trong lập luận của Zeno là ở đâu?

Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm

Một loại vi khuẩn được nuôi cấy với số lượng ban đầu là 50. Sau mỗi chu kì 4 giờ, số lượng của chúng sẽ tăng gấp đôi.

a) Dự đoán công thức tính số vi khuẩn un_{n} sau chu kì thứ n.

b) Sau bao lâu, số lượng vi khuẩn sẽ vượt con số 10 000?

Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Tính lim⁡n→+∞(n−n)\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \left( {n - \sqrt n } \right).
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm

Tìm các giới hạn sau:

a) lim⁡n→+∞n2+n+12n2+1\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{{n^2} + n + 1}}{{2{n^2} + 1}};

b) lim⁡n→+∞(n2+2n−n)\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \left( {\sqrt {{n^2} + 2n} - n} \right).

Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm

Cho hai dãy số không âm (un_{n}) và (vn_{n}) với lim⁡n→+∞un=2\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {u_n} = 2 và lim⁡n→+∞vn=3\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {v_n} = 3. Tìm các giới hạn sau:

a) lim⁡n→+∞un2vn−un\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{u_n^2}}{{{v_n} - {u_n}}};

b) lim⁡n→+∞un+2vn\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \sqrt {{u_n} + 2{v_n}}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm

Tìm giới hạn của các dãy số cho bởi:

a) un=n2+12n−1{u_n} = \frac{{{n^2} + 1}}{{2n - 1}};

b) vn=2n2+1−n{v_n} = \sqrt {2{n^2} + 1} - n.

Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm

Viết các số thập phân vô hạn tuần hoàn sau đây dưới dạng phân số:

a) 1,(12) = 1,121212...;

b) 3,(102) = 3,102102102...

Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Một bệnh nhân hằng ngày phải uống một viên thuốc 150 mg. Sau ngày đầu, trước mỗi lần uống, hàm lượng thuốc cũ trong cơ thể vẫn còn 5%. Tính lượng thuốc có trong cơ thể sau khi uống viên thuốc của ngày thứ 5. Ước tính lượng thuốc trong cơ thể bệnh nhân nếu bệnh nhân sử dụng thuốc trong một thời gian dài.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm

Cho tam giác vuông ABC vuông tại A, có AB = h và góc B bằng α (H.5.3). Từ A kẻ AA1_{1} ⊥ BC, từ A1_{1} kẻ A1_{1}A2_{2} ⊥ AC, sau đó lại kẻ A2_{2}A3_{3} ⊥ BC. Tiếp tục quá trình trên, ta được đường gấp khúc vô hạn AA1_{1}A2_{2}A3_{3}... Tính độ dài đường gấp khúc này theo h và α.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Giới hạn của dãy số · Các bộ sách Toán Lớp 11