CÁC BÀI TOÁN VỀ DÃY SỐ I MỤC TIấU: Kiến thức: Học sinh nắm được quy luật về dóy số Tớnh được giỏ trị của dóy số theo yờu cầu của bài toỏn ớc đoán về các tính chất của dãy số tính đơn điệ
Trang 1Ngày giảng:……… CÁC BÀI TOÁN VỀ DÃY SỐ
I MỤC TIấU:
Kiến thức:
Học sinh nắm được quy luật về dóy số
Tớnh được giỏ trị của dóy số theo yờu cầu của bài toỏn
ớc đoán về các tính chất của dãy số (tính đơn điệu, bị chặn ),
dự đoán công thức số hạng tổng quát của dãy số, tính hội tụ, giới hạn của dãy
Kỹ năng: Rốn luyện kỹ năng giả cỏc bài toỏn về cỏc dạng trờn
Thỏi độ: Rộn tớnh cẩn thận, nhanh, chớnh xỏc
II PHƯƠNG TIỆN DẠY HOC
GV: Mỏy chiờu, bảng phụ, cỏc dạng toỏn, mỏy tớnh cầm tay
HS: Mỏy tớnh cầm tay, đồ dung học tập, bảng phụ, nhỏp, sỏch vở
III TIẾN TRèNH DẠY HỌC
A Ổn định tổ chức:………
B Kiểm tra bài cũ:………
………
C Bài giảng
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ
Giải thích:
1
: ghi giá trị n =
1 vào ô nhớ
1 :
tính un = f(n) tại giá trị
(khi bấm dấu bằng
thứ lần nhất) và thực
hiện gán giá trị ô nhớ
thêm 1 đơn vị:
1 (khi bấm dấu
I/ Lập quy trình tính số hạng của dãy số:
1) Dãy số cho bởi công thức số hạng tổng quát:
trong đó f(n) là biểu thức của
n cho trớc
Cách lập quy trình:
- Ghi giá trị n = 1 vào ô nhớ : 1
un = f(n), n N *
Trang 2bằng lần thứ hai).
* Công thức đợc lặp lại
mỗi khi ấn dấu
GV Nêu phơng pháp
giải
HS Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
Giải thích:
- Khi bấm: a
màn hình hiện u1 = a
và lu kết quả này
- Khi nhập biểu
thức f(un) bởi phím
, bấm dấu lần
thứ nhất máy sẽ thực
hiện tính u2 = f(u1) và
lại lu kết quả này
- Tiếp tục bấm dấu
ta lần lợt đợc các số
- Lập công thức tính f(A) và gán giá trị ô nhớ
1
- Lặp dấu bằng:
Ví dụ 1: Tính 10 số hạng đầu của dãy số
(un) cho bởi:
Giải:
- Ta lập quy trình tính un nh sau:
1 5 2
1
- Lặp lại phím: .
Ta đợc kết quả: u 1 = 1, u2 = 1, u3 = 2, u4 = 3, u5 = 5, u6 = 8, u7 = 13, u8 = 21, u9 = 34, u10 = 55.
2) Dãy số cho bởi hệ thức truy hồi dạng:
trong đó f(un) là biểu thức của
un cho trớc
Cách lập quy trình:
- Nhập giá trị của số hạng u1: a
Trang 3hạng của dãy số u3, u4
GV Nêu phơng pháp
giải
Dạng 2
HS Tìm cách lập
trình theo lý thuyết
Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
- Nhập biểu thức của un+1 = f(un) :
( trong biểu thức của un+1 chỗ nào có
un ta nhập bằng )
- Lặp dấu bằng:
Ví dụ 1: Tìm 20 số hạng đầu của dãy số
(un) cho bởi:
Giải:
- Lập quy trình bấm phím tính các số hạng
của dãy số nh sau: 1 (u 1)
2 1 (u 2)
- Ta đợc các giá trị gần đúng với 9 chữ số
thập phân sau dấu phảy: u 1 = 1 u8 = 1,414215686
u2 = 1,5 u 9 = 1,414213198
u3 = 1,4 u 10 = 1,414213625
u4 = 1,416666667 u11 = 1,414213552
u5 = 1,413793103 u12 = 1,414213564
u6 = 1,414285714 u13 =
Trang 4GV Nêu phơng pháp
giải
Dạng 3
Giải thích: Sau khi
thực hiện
B a C
trong ô nhớ là u 2 = b,
máy tính tổng u 3 := Ab
+ Ba + C = Au2 + Bu1
+ C và đẩy vào trong ô
nhớ , trên màn hình
là: u 3 : = Au2 + Bu1 + C
Sau khi thực hiện:
C
máy tính tổng u 4 :=
Au3 + Bu2 + C và đa
vào ô nhớ Nh vậy
khi đó ta có u4 trên
màn hình và trong ô
nhớ (trong ô nhớ
vẫn là u3)
Sau khi thực hiện:
C
máy tính tổng u 5 :=
Au4 + Bu3 + C và đa
1,414213562 u7 = 1,414201183 u14 = = u20 = 1,414213562
Ví dụ 2: Cho dãy số đợc xác định bởi:
Tìm số tự nhiên n nhỏ nhất để un là số nguyên
Giải:
- Lập quy trình bấm phím tính các số hạng của dãy số nh sau:
3 (u 1)
3 (u 2)
(u 4 = 3)
Vậy n = 4 là số tự nhiên nhỏ nhất để u 4 = 3
là số nguyên
3) Dãy số cho bởi hệ thức truy hồi dạng:
Cách lập quy trình:
* Cách 1:
Và lặp lại dãy phím
Trang 5vào ô nhớ Nh vậy
khi đó ta có u5 trên
màn hình và trong ô
nhớ (trong ô nhớ
vẫn là u4)
Tiếp tục vòng lặp ta
đợc dãy số u n+2 = Aun+1
+ Bun + C
HS Tìm cách lập
trình theo lý thuyết
Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
GV:
Hoặc có thể thực
hiện quy trình:
4
5
ta cũng đợc kết
quả nh trên
*Nhận xét: Trong cách lập quy trình trên,
ta có thể sử dụng chức năng để lập lại dãy lặp bởi quy trình sau (giảm đợc 10 lần bấm phím mỗi khi tìm một số hạng của dãy số), thực hiện quy trình sau:
A B C
Lặp dấu bằng:
* Cách 2: Sử dụng cách lập công thức
C
Lặp dấu bằng: .
Ví dụ : Cho dãy số đợc xác định bởi:
Hãy lập quy trình tính un
Giải:
- Thực hiện quy trình:
Trang 6GV Nêu phơng pháp
giải
Dạng 4
HS: Nghe tự ghi vào vở
HS Tìm cách lập
trình theo lý thuyết
Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
GV Nêu phơng pháp
giải
Một số dạng bài toán về
dãy số
HS: Nghe tự ghi vào vở
3 4 5
ta đợc dãy: 15, 58, 239, 954, 3823, 15290,
61167, 244666, 978671
4) Dãy số cho bởi hệ thức truy hồi với hệ số biến thiên dạng:
* Thuật toán để lập quy trình tính số hạng của dãy:
- Sử dụng 3 ô nhớ: : chứa giá trị của n : chứa giá trị của un : chứa giá trị của un+1
- Lập công thức tính un+1 thực hiện gán :
= + 1 và := để tính số hạng tiếp theo của dãy
- Lặp phím :
Ví dụ : Cho dãy số đợc xác định bởi:
Hãy lập quy trình tính un
Trong đó
là
kí hiệu của biểu thức un+1 tính theo
Trang 7HS Tìm cách lập
trình theo lý thuyết
Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
HS Tìm cách lập
trình theo lý thuyết
Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
Giải:
- Thực hiện quy trình:
1
ta đợc dãy:
II/ Sử dụng MTBT trong việc giải một số dạng toán về dãysố:
1) Lập công thức số hạng tổng quát:
Phơng pháp giải:
- Lập quy trình trên MTBT để tính một số số hạng của dãy số
- Tìm quy luật cho dãy số, dự đoán công thức số hạng tổng quát
- Chứng minh công thức tìm đợc bằng quy nạp
Ví dụ 1: Tìm a2004 biết:
Giải:
- Trớc hết ta tính một số số hạng đầu của
Trang 8bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
GV Nêu phơng pháp
giải
Một số bài toán về giới
hạn và tính hội tụ của
dãy số
dãy (an), quy trình sau:
1
- Ta đợc dãy:
- Từ đó phân tích các số hạng để tìm quy luật cho dãy trên:
a1 = 0 a2 = a3 = dự đoán công thức số hạng tổng quát:
a4 =
* Dễ dàng chứng minh công thức (1) đúng
Ví dụ 2 : Xét dãy số:
(1)
đúng với mọi n N* bằng p2 quy nạp
Trang 9HS: Nghe tự ghi vào vở
HS Tìm cách lập
trình theo lý thuyết
Thực hanh bấm trên
máy và viết quy trình
bấm máy vào vở
HS Ghi kết quả tính
đợc
Cách giải khác: Từ
kết quả tìm đợc một
số số hạng đầu của
dãy,ta thấy:
- Với n = 1 thì
A = 4a1.a3 + 1 = 4.1.6
+ 1 = 25 = (2a2 - 1) 2
- Với n = 2 thì
Chứng minh rằng số A = 4an.an+2 + 1 là số chính phơng
Giải:
- Tính một số số hạng đầu của dãy (an) bằng quy trình:
2 1
- Ta đợc dãy: 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45,
55,
- Tìm quy luật cho dãy số:
dự đoán công thức số hạng tổng quát:
* Ta hoàn toàn chứng minh công thức (1)
Từ đó: A = 4an.an+2 + 1 = n(n + 1)(n + 2)(n + 3) +1 = (n2 + 3n + 1)2
Trang 10A = 4a2.a4 + 1 = 4.3.10
+ 1 = 121 = (2a3 - 1) 2
- Với n = 3 thì
A = 4a3.a5 + 1 = 4.6.15
+ 1 = 361 = (2a4 - 1) 2
Từ đó ta chứng
minh A = 4an.an+2 + 1 =
(2an+1 - 1)2 (*)
Bằng phơng pháp
quy nạp ta cũng dễ
dàng chứng minh đợc
(*)
GV Nêu phơng pháp
giải
Hãy tim: P(x)
GV Nêu phơng pháp
giải bài 1
A là một số chính phơng
2) Dự đoán giới hạn của dãy số:
2.1 Xét tính hội tụ của dãy số:
Bằng cách sử dung MTBT cho phép ta tính
đợc nhiều số hạng của dãy số một cách nhanh chóng Biểu diễn dãy điểm các số hạng của dãy
số sẽ giúp cho ta trực quan tốt về sự hội tụ của dãy số, từ đó hình thành nên cách giải của bài toán
Dự đoán giới hạn của dãy số:
Ví dụ 1: Chứng minh rằng dãy số (un), (n =
1, 2, 3 ) xác định bởi:
có giới hạn Tìm giới hạn đó
Giải:
- Thực hiện quy trình:
2
2
ta đợc kết quả sau (độ chính xác 10-9 ):
1 1,41421356
2 1,84775906
3 1,96157056
4 1,99036945
5 1,99759091
6 1,99939763 16 1,999999999
Trang 11HS
- Thay n=0,1,2,3,4 tính
đợc các giá trị U0 , U1 ,
U2 , U3 , U4
- Thay n=0, 1, 2, 3, 4
vào và áp dụng câu 1
ta có hệ PT
- Giải hệ PT trên máy
tính ta đợc a, b, c và
có công thức truy hồi
HS Tự viết quy trình
bấm máy
GV Giới thiệu cách 1
Cách 1: Dùng phơng
pháp biến đổi:
Ta có: đặt a= ;
b= , suy ra Un+1=
; Un= và
a+b=4; a.b=1
Ta có Un+2= =
= [(a+b) (an+1-bn+1)-an+1.b+a.bn+1]
= [(a+b)(an+1-bn+1
)-a.b (an-bn)]=(a+b)
7
7 1,99984940
8 1,99996235
9 1,99999058
1
Dựa vào kết quả trên ta nhận xét đợc:
1) Dãy số (un) là dãy tăng 2) Dự đoán giới hạn của dãy số bằng 2
Các bài tập luyện tập Bài 1:
Cho Un= với n=0, 1 , 2 , 3 , 4…
1 Tính các giá trị U0 , U1 , U2 , U3 , U 4
U0=0 U1=1 U2=4 U3=15 U4=56
2.) Lập công thức truy hồi tính Un+2 theo Un+1và
Un
3.) Lập quy trình bấm phím liên tục tính Un+2
theo Un+1 và Un
Giải:
1 Thay n=0,1,2,3,4 ta đợc U0=0, U1=1 , U2=4 , U3=15 , U4=56
2.Cách 2:Dùng phơng pháp quy nạp:
Giả sử ta có công thức truy hồi tính Un+2 theo Un+1 và Un là Un+2 =aUn+1 +bUn+c
Thay n=0, 1, 2, 3, 4 vào và áp dụng câu 1 ta có
hệ PT sau:
Un+2=4U n+1 - U n
Trang 12Un+1- Un
Vậy công thức truy
hồi là Un+2=4 Un+1- Un
GV Tơng tự bài 2a tự
giải bài 2b
Bài 2.
Cho Un=
với n=0, 1, 2, 3, 4…
1.) Tính các giá trị U0 ,
U1 , U2 , U3 , U4
2 Lập công thức truy
hồi tính Un+2 theo Un+1
và Un
3 Lập quy trình bấm
phím liên tục tính Un+2
theo Un+1 và Un
HS; Tự giải bài 2 cho
kết quả
Bài 3
Cho dãy số Un đợc xác
định nh sau:
U1= 1; U2= 3; Un=
U2 n-1- Un-1 Un-2 (với n ³
3)
a) Lập quy trình tính
Un
b) áp dụng tính U7
Bài 4.
Cho dãy số sắp thứ tự
,biết
<=> giải hệ ( bấm
máy tính) ta đợc Vậy công thức truy hồi là Un+2=4Un+1- Un
3 Quy trình bấm phím liên tục tính Un+2 theo Un+1 và Un
áp dụng câu 2 Ta có Un+2=4 Un+1- Un Trên máy fx-500MS hoặc fx-570MS:
1 SHIFT ST
O A X 4 - 0 SHIFT STO B ( đợc U2=4)
Sau đó lặp lại dãy phím:
( đợc U3=15)
( đợc U4=56)
( đợc U5=209)
………
Hoặc một quy trình khác:
(Khởi tạo giá trị U0=0, U1=1)
Sau đó lặp lại dãy phím:
( đợc U2=4)
( đợc U3=15)
( đợc U4=56)
……….
(1)
Trang 13và
Bài 5.
Cho dãy số sắp thứ tự
biết:
a)Tính
b).Viết qui trình bấm
phím liên tục để tính
giá trị của với
c) Sử dụng qui trình
trên, tính giá trị của
Bài 6:
Cho
( nếu n lẻ,
nếu n chẵn, n là số
nguyên )
a).Tính chính xác dới
dạng phân số các giá
b) Tính giá trị gần
đúng các giá trị:
c).Nêu qui trình bấm
phím để tính giá trị
của
Bài 7: Cho dãy số xác
Bài 3.
Bài giải
a) Quy trình:
1 Shift Sto A Shift Sto M 3 Shift Sto B M=M+1:A=B 2 -BA:
M=M+1:B=A 2 -AB
b) áp dụng: U7=1’819’863’936
Bài 4.
Bài giải
, tính đợc Gán 588 cho A, gán 1084 cho B, bấm liên tục các phím: (,(─), 2, Alpha, A, +, 3, Alpha, B, Shift, STO, C
Lặp lại: (,(─), 2, Alpha, B, +, 3, Alpha, C, Shift, STO, A
(Theo qui luật vòng tròn: ABC, BCA,
CAB,
Bài 5.
Bài giải
a) Gán 1; 2; 3 lần lợt cho A, B, C Bấm liên tục các phím: 3, Alpha, A, , 2, Alpha, B, , Alpha,
C, Shift, STO, D, ghi kết quả u4
Lặp lại thêm 3 lợt: 3, Alpha, B, , 2, Alpha, C, , Alpha, D, Shift, STO, A, (theo qui luật vòng tròn ABCD, BCDA, CDAB, ) Bấm phím trở về lợt 1, tiếp Shift_copy, sau đó bấm phím "=" liên tục và đếm chỉ số
b) Nêu phép lặp c) Dùng phép lặp trên và đếm số lần ta đợc:
, nếu n chẵn
Trang 14định bởi:
a) Tính giá trị của
b) Gọi là tổng của
số hạng đầu tiên của
dãy số Tính
Bài 6:
Bài giải
a).Giải thuật: 1 STO A, 0 STO D, ALPHA D, ALPHA =, ALPHA D + 1, ALPHA : , ALPHA A, ALPHA =, ALPHA
A + (-1)(D-1) x ((D-1)D2 Sau đó bấm = liên tiếp, theo dõi số đếm D ứng với chỉ số của uD,
ta đợc:
u30 0.8548281618
Bài 7: Bài giải
u10 = 28595 ; u15 = 8725987 ; u21 =
9884879423 S10 = 40149 ; S15 = 13088980 ; S20 = 4942439711
Qui trình bấm phím:
1 STO A, 2 STO B, 3 STO M, 2 STO D, ALPHA D, ALPHA=, ALPHA D+1, ALPHA : , ALPHA C, ALPHA =, 3 ALPHA A, +, 2 ALPHA B, ALPHA : , ALPHA M, ALPHA =, ALPHA M + ALPHA C, ALPHA : ALPHA A, ALPHA =, ALPHA B, ALPHA : , ALPHA B, ALPHA =, ALPHA C, ALPHA : ,
ALPHA D, ALPHA=, ALPHA D+1, ALPHA : , ALPHA C, ALPHA =, ALPHA 2 ALPHA A, +, 3 ALPHA B, ALPHA : , ALPHA M, ALPHA =, ALPHA
M + ALPHA C, ALPHA : ALPHA A, ALPHA =, ALPHA B, ALPHA : , ALPHA B, ALPHA =, ALPHA
C, sau đó bấm = liên tiếp, D là chỉ số, C là uD ,
M là SD
Bài 8 Cho dóy số với số hạng tổng quỏt được cho bởi cụng thức :
Trang 15Bµi 10.
Cho
víi n= 0, 1, 2…
a) LËp c«ng thøc
tÝnh theo
vµ
b) LËp quy tr×nh
bÊm phÝm liªn tôc
tÝnh
theo vµ
với n = 1, 2, 3, ……, k,
…
a) Tính u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7, u8 b) Lập công thức truy hồi tính un+1theo un và un-1 2) Cho hai dãy số với các số hạng tổng quát được cho bởi công thức :
với n = 1, 2, 3, ……, k, …
a) Tính b) Viết quy trình ấn phím liên tục tính và theo và
Bài 9 (6 điểm) 1) a) U1 = 1 ; U2 = 12 ; U3 = 136 ; U4 = 1536 ; U5 = 17344
U6 = 195840 ; U7 = 2211328 ; U8 = 24969216 b) Xác lập công thức : Un+1 = 12Un – 8Un-1
2)a) u5 = -767 và v5 = -526; u10 = -192547 và v10 = -135434
u15 = -47517071 và v15 = -34219414;
u18 = 1055662493 và v18 = 673575382
2 điểm u19 = -1016278991 và v19 = -1217168422 b) Qui trình bấm phím:
1 Shift STO A, 2 Shift STO B, 1 Shift STO D, Alpha D Alpha = Alpha D +1, Alpha :,C Alpha = Alpha A, Alpha :, Alpha A Alpha = 22 Alpha B - 15 Alpha A, Alpha :, Alpha
B, Alpha =, 17 Alpha B - 12 Alpha C, = = =
1 điểm
Bµi 10.
§S a)
b) 2 SHIFT STO A 6 SHIFT STO B ALPHA A ALPHA = 6 ALPHA B – 2 ALPHA A ALPHA : ALPHA B ALPHA = 6 ALPHA A – 2ALPHA
B LÆp d·y = = …
Trang 16Bài 11
Cho dãy số : U = Với
a) Tính 5 số hạng đầu tiên của dãy số này
b) Lập một công thức truy hồi để tính U theo U và U
c) Lập qui trình bấm phím liên tục tính U trên máy tính Casio
a) Kết quả đúng
b) Trình bày đủ các bớc, ra kết quả đúng (U
= 3U - U +2)
c) Lập qui trình bấm phím đúng
Bài 12: (2 điểm)
Cho dóy số a1 = 3, a2 = 4, a3 = 6, ……, a n+1 = a1 + n
a) Số thứ 2007 của dóy số trờn là số nào?
b) Tớnh tổng của 100 số hạng đầu tiờn của dóy số trờn?
Bài giải
a) Ta cú : a1= 3 = 3 + , a2= 4= 3 + ,…, an= 3 + ,
an+1= an +n =3 +
Do đú : a2007 = 3 + = 2013024
b) Gọi S là tổng của 100 số hạng đầu tiờn của dóy số trờn Ta cú:
S = 300 + (100.99 + 99.98 + … + 3.2 + 2.1)
S = 300 +
S = 300+ (101.100.99-100.99.98+ 100.99.98-99.98.97+…+4.3.2-3.2.1+3.2.1)
S = 300+ 101.100.99 = 166950.
Bài 13 Cho dóy số:
Trang 17(Biểu thức có n tầng số) Tính giá trị chính xác của và giá trị gần đúng của
Bài giải
Gọi ta có quy luật về mối liên hệ giữa các số hạng của dãy số
; Bấm phím liên tiếp(570MS) hoặc và bấm phím liên tiếp (570ES)