Bài 3.33 trang 131 SBT đại số và giải tích 11

Giải bài 3.33 trang 131 sách bài tập đại số và giải tích 11. Cho dãy số...

Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

Cho dãy số \(\left( {{u_n}} \right):\left\{ \begin{array}{l}{u_1} = 0\\{u_{n + 1}} = \dfrac{{2{u_n} + 3}}{{{u_n} + 4}}{\rm{ voi }}n \ge 1.\end{array} \right.\)

LG a

Lập dãy số \(\left( {{x_n}} \right)\) với \({x_n} = \dfrac{{{u_n} - 1}}{{{u_n} + 3}}.\) Chứng minh dãy số \(\left( {{x_n}} \right)\) là cấp số nhân.

Phương pháp giải:

Xét tỉ số \(\dfrac{{{x_{n + 1}}}}{{{x_n}}}\) và chứng minh \(\dfrac{{{x_{n + 1}}}}{{{x_n}}} = q\) không đổi.

Lời giải chi tiết:

Từ giả thiết có

\({u_{n + 1}}\left( {{u_n} + 4} \right) = 2{u_n} + 3\) hay \({u_{n + 1}}.{u_n} + 4{u_{n + 1}} = 2{u_n} + 3{\rm{   }}\left( 1 \right)\)

Lập tỉ số \(\dfrac{{{x_{n + 1}}}}{{{x_n}}} = \dfrac{{{u_{n + 1}} - 1}}{{{u_{n + 1}} + 3}}.\dfrac{{{u_n} + 3}}{{{u_n} - 1}}\) \( = \dfrac{{{u_{n + 1}}{u_n} + 3{u_{n + 1}} - {u_n} - 3}}{{{u_{n + 1}}{u_n} - {u_{n + 1}} + 3{u_n} - 3}}{\rm{  }}\left( 2 \right)\)

Từ (1) suy ra \({u_{n + 1}}.{u_n} = 2{u_n} + 3 - 4{u_{n + 1,}}\) thay vào (2) ta được

\(\dfrac{{{x_{n + 1}}}}{{{x_n}}}\)\( = \dfrac{{2{u_n} + 3 - 4{u_{n + 1}} + 3{u_{n + 1}} - {u_n} - 3}}{{2{u_n} + 3 - 4{u_{n + 1}} - {u_{n + 1}} + 3{u_n} - 3}}\) \( = \dfrac{{{u_n} - {u_{n + 1}}}}{{5\left( {{u_n} - {u_{n + 1}}} \right)}} = \dfrac{1}{5}.\)

Vậy \({x_{n + 1}} = \dfrac{1}{5}{x_n},\) ta có cấp số nhân \(\left( {{x_n}} \right)\) với \(q = \dfrac{1}{5}\) và \({x_1} =  - \dfrac{1}{3}.\)

LG b

Tìm công thức tính \({x_n},{u_n}\) theo n.

Phương pháp giải:

Từ đó suy ra công thức của số hạng tổng quát \({x_n}\) và suy ra \({u_n}\).

Lời giải chi tiết:

Ta có \({x_n} =  - \dfrac{1}{3}{\left( {\dfrac{1}{5}} \right)^{n - 1}}.\)

Lại có:

\(\begin{array}{l}
{x_n} = \frac{{{u_n} - 1}}{{{u_n} + 3}}\\
\Rightarrow {u_n} - 1 = {x_n}\left( {{u_n} + 3} \right)\\
\Leftrightarrow - 1 - 3{x_n} = {u_n}\left( {{x_n} - 1} \right)\\
\Rightarrow {u_n} = \frac{{ - 1 - 3{x_n}}}{{{x_n} - 1}} = \frac{{3{x_n} + 1}}{{1 - {x_n}}}\\
= \frac{{3.\left[ { - \frac{1}{3}{{\left( {\frac{1}{5}} \right)}^{n - 1}}} \right] + 1}}{{1 - \left[ { - \frac{1}{3}{{\left( {\frac{1}{5}} \right)}^{n - 1}}} \right]}}\\
= \frac{{ - {{\left( {\frac{1}{5}} \right)}^{n - 1}} + 1}}{{1 + \frac{1}{3}{{\left( {\frac{1}{5}} \right)}^{n - 1}}}}
\end{array}\)

 Loigiaihay.com

Quảng cáo

Xem thêm tại đây: Bài 4: Cấp số nhân
Gửi bài