Chủ nhật, 22/12/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Đánh giá năng lực ĐH Bách Khoa Phương pháp quy nạp toán học và dãy số

Phương pháp quy nạp toán học và dãy số

Phương pháp quy nạp toán học và dãy số

  • 920 lượt thi

  • 28 câu hỏi

  • 60 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Trong phương pháp quy nạp toán học, ở bước 2, nếu ta giả sử mệnh đề đúng với n = k + 1 thì ta cần chứng minh mệnh đề đúng với:

Xem đáp án

Phương pháp quy nạo toán học:

- Bước 1: Chứng minh P(n) đúng với n = 1.

- Bước 2: Với k là một số nguyên dương tùy ý, giả sử P(n) đúng với n = k, chứng minh P(n) cũng đúng khi n = k + 1.

Do đó ta thấy, ở bước 2, nếu ta giả sử mệnh đề đúng với n = k + 1 thì ta cần chứng minh mệnh đề đúng với 

n = k + 2.

Đáp án cần chọn là: C


Câu 2:

Cho dãy số (un), biết un=n+12n+1. Số 815 là số hạng thứ mấy của dãy số?

Xem đáp án

un=n+12n+1=815 15n + 15 = 16n + 8  n = 7.

Đáp án cần chọn là: D


Câu 3:

Giả sử Q là tập con của tập hợp các số nguyên dương sao cho

a) k Q

b) nQ n + 1 Q n ≥ k.

Xem đáp án

Giả sử Q là tập con của tập hợp các số nguyên dương sao cho


Câu 4:

Cho dãy số (un), biết un=n+12n+1. Số 815 là số hạng thứ mấy của dãy số?

Xem đáp án

Trả lời:

un=n+12n+1=815

15n + 15 = 16n + 8

n = 7.

Đáp án cần chọn là: D


Câu 5:

Cho dãy số (un), biết un = (−1)n.2n. Mệnh đề nào sau đây sai?

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

u1 = −2.1 = −2;

u2 = (−1)2.2.2 = 4;

u3 = (−1)32.3 = −6;

u4 = (−1)42.4 = 8

Đáp án cần chọn là: D


Câu 6:

Cho dãy số (un), biết ,u1=1un+1=un+3với n1. Ba số hạng đầu tiên của dãy số đó là lần lượt là những số nào dưới đây?

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có u1 = −1; u2 = u1 + 3 = 2; u3 = u2 + 3 = 5.

Đáp án cần chọn là: A


Câu 7:

Cho dãy số (xn) có xn=n1n+12n+5,nN*. Mệnh đề nào dưới đây là đúng:

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

xn+1=n+11n+1+12n+1+3=nn+22n+5

Đáp án cần chọn là: C


Câu 8:

Tìm số hạng lớn nhất của dãy số (an) có an=n2+4n+11,nN*.

Xem đáp án

Trả lời:

an = − n2 + 4n + 11 = − n2 + 4n – 4 + 15 = − (n − 2)2 + 15 ≤ 15

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi:

n – 2 = 0 n = 2

Vậy số hạng lớn nhất của dãy số là số hạng bằng 15.

Đáp án cần chọn là: B


Câu 9:

Cho các dãy số sau. Dãy số nào là dãy số tăng?
Xem đáp án

Trả lời:

Xét đáp án A: 1; 1; 1; 1; 1; 1;...đây là dãy hằng nên không tăng không giảm.

Xét đáp án B: 1;12;14;18;116;...

→ u1 > u2 < u3

loại B.

Xét đáp án C: 1; 3; 5; 7; 9;...

→ un < un+1, nN

Xét đáp án D: 1;12;14;18;116;...

→ u1 > u2 > u3 … > un > ...

loại D.

Đáp án cần chọn là: C


Câu 10:

Cho dãy số (un), biết un=nn+1. Năm số hạng đầu tiên của dãy số đó lần lượt là những số nào dưới đây?

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

u1=12;u2=23;u3=34;u4=45;u5=56

Đáp án cần chọn là: A


Câu 11:

Cho dãy số (un) xác định bởi u1=12 un=un1+2n với mọi n ≥ 2. Khi đó u50 bằng:

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

u1=12

u2=u1+2.2=12+4=12+2.2

u3=u2+2.3=12+4+6=12+2.2+3

u4=u3+2.4=12+4+6+8=12+2.2+3+4

…..

Dự đoán số hạng tổng quát un=12+22+3+...+n  *,n2

Chứng minh bằng quy nạp:

Dễ thấy () đúng với n = 2.

Giả sử () đúng đến n = k ≥ 2 , tức là uk=12+22+3+...+k  ,

ta chứng minh () đúng đến n = k + 1, tức là cần chứng minh 

uk+1=12+22+3+...+k+1  

Ta có:

uk+1=uk+2k+1  

uk+1=12+22+3+..+k+2k+1

uk+1=12+22+3+..+k+k+1

 

Vậy () đúng với mọi n ≥ 2.

Mặt khác ta có:

1+2+...+n=nn+12

2+3+...+n=nn+121

 

Khi đó số hạng:

u50=12+22+3+...+50

u50=12+250.5121


u50=2548,5

 

Đáp án cần chọn là: B


Câu 12:

Cho dãy số (xn) xác định bởi x1 = 5 và xn+1=xn+n,nN*. Số hạng tổng quát của dãy số (xn) là:

Xem đáp án

Trả lời:

x1=5

x2=x1+1=5+1

x3=x2+2=5+1+2

x4=x3+3=5+1+2+3

……

Dự đoán

xn=5+1+2+3+...+n1

xn=5nn12*nN*

 

Chứng minh bằng phương pháp quy nạp.

Dễ thấy, () đúng với n = 1.

Giả sử () đúng đến n = k (k ≥ 1), tức là xk=5+kk12, 

ta chứng minh () đúng đến n = k + 1, tức là cần chứng minh 

xk+1=5+k+1k2

 

Ta có:

xk+1=xk+k

xk+1=5+kk12+k

xk+1=5+kk1+2k2

xk+1=5+kk1+22

xk+1=5+k+1k2

Vậy () đúng với mọi nN.

Vậy xn=5+nn12=n2n+102,nN*

Đáp án cần chọn là: A


Câu 13:

Trong các dãy số dưới đây, dãy số nào là dãy số tăng?
Xem đáp án

Trả lời:

Ta thấy dãy số (an) dãy đan dấu nên không tăng cũng không giảm.

Với dãy (bn), ta có:

bn=5n+1,nN*,do12n=1

 

bn+1=5n+1+1=5.5n+1>bnbn là dãy số tăng.

Với dãy số (cn) ta có:

cn+1=1n+1+n+2<1n+n+2=cn

 

cnlà dãy số giảm.

Với dãy số (dn) ta có:\

dn+1=n+1n+12+1=n+1n22n+2

Xét hiệu:

dn+1dn=n+1n2+2n+2nn2+1

dn+1dn=n3+n2+n+1n32n22nn2+2n+2n2+1

dn+1dn=n2n+1n2+2n+2n2+1<0,nN*

 

Vậy (dn) là dãy giảm.

Đáp án cần chọn là: B


Câu 14:

Cho dãy số (xn)  với xn=an+4n+2. Dãy số (xn) là dãy số tăng khi:

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

xn+1=an+1+4n+1+2=an+1+4n+3

Xét hiệu:

xn+1xn=an+1+4n+3an+4n+2

=an+a+4n+2an+4n+3n+3n+2

=an2+2an+an+2a+4n+8an23an4n12n+3n+2

 

=2a4n+3n+2

Để (xn) là dãy số tăng khi và chỉ khi:

xn+1 – xn > 0, n ≥ 1

2a – 4 > 0

a > 2.

Đáp án cần chọn là: B


Câu 15:

Cho hai dãy số (xn) với xn=n+1!2n và (yn) với yn = n + sin2(n + 1) . Mệnh đề nào dưới đây là đúng?

Xem đáp án

Trả lời:

Xét thương :

xn+1xn=n+2!2n+1n+1!2n

xn+1xn=n+2!2n+1.2nn+1!

xn+1xn=n+22=n2+1>1,n1

xn+1>xn

→ (xn) là dãy tăng

Xét hiệu:

yn+1yn=n+1+sin2n+2nsin2n+1

yn+1yn=sin2n+2sin2n+1+1

Vì: sin2n+20sin2n+21

sin2n+2sin2n+11

sin2n+2sin2n+1+10,n1

Dễ thấy dấu "=" không xảy ra vì không tồn tại n để

sin2n+2=0sin2n+1=1

Vây sin2n+2sin2n+1+1>0,n1

yn+1>yn

Do đó (yn) là dãy tăng.

Đáp án cần chọn là: D


Câu 16:

Giá trị của tổng S = 1 – 2 + 3 – 4 + ... −2n + (2n + 1) là:

Xem đáp án

Trả lời:

Với n = 0 ta có: S = 1

Với n = 1 ta có S = 1 – 2 + 3 = 2

Với n = 2 ta có S = 1 – 2 + 3 – 4 + 5 = 3

Dự đoán S = n + 1(), ta sẽ chứng minh () đúng bằng quy nạp.

Với n = 0 đương nhiên () đúng.

Giả sử () đúng với n = k, tức là:

Sk = 1 – 2 + 3 – 4 + ... − 2k + (2k + 1) = k + 1,

 ta chứng minh () đúng với n = k + 1.

Ta có:

Sk+1 = 1 – 2 + 3 – 4 + ... − 2(k + 1) + (2(k + 1) + 1)

= (1 – 2 + 3 – 4 + ... − 2k + 2k + 1) − (2k + 2) + (2k + 3)

= Sk − (2k + 2) + (2k + 3)

= k + 1 + 1.

Vậy () đúng với mọi số tự nhiên n, tức là S = n + 1.

Đáp án cần chọn là: D


Câu 17:

Với mọi số nguyên dương n, tổng Sn = 1.2 + 2.3 + 3.4 + ... + n(n + 1) là:

Xem đáp án

Trả lời:

Với n = 1 ta có: S1 = 1.2 = 2, do đó đáp án A, C sai.

Ta chứng minh Sn=nn+1n+23 (*) đúng với mọi số nguyên dương n.

Giả sử () đúng đến n = k(k ≥ 1), tức là:

Sk = 1.2 + 2.3 + 3.4 +...+ k(k + 1)

=kk+1k+23

ta chứng minh (*) đúng đến n = k + 1, tức là cần chứng minh

Sk+1 = 1.2 + 2.3 + 3.4 +...+ (k + 1)(k + 2)

=k+1k+2k+33

Ta có:

Sk+1 = 1.2 + 2.3 + 3.4 +...+ (k + 1)+(k + 1)(k + 2)

=kk+1k+23+k+1k+2

=k+1k2+2k+3k+63

 
=k+1k2+5k+63
=k+1k+2k+33

Vậy (*) đúng với mọi số nguyên dương n.

Đáp án cần chọn là: B


Câu 18:

Kí hiệu k! = k(k − 1)...2.1, ∀k∈N∗. Với n∈N*, đặt Sn = 1.1! + 2.2! + ... + n.n!

Mệnh đề nào dưới đây là đúng?

Xem đáp án

Trả lời:

Cách 1: Kiểm nghiệm từng phương án đúng đối với những giá trị cụ thể của n.

Với n = 1 thì S1 = 1.1! = 1 (Loại ngay được các phương án A, C, D).

Đáp án cần chọn là: B


Câu 19:

Cho tổng Sn=11.2+12.3+13.4+...+1nn+1. Mệnh đề nào đúng?

Xem đáp án

Trả lời:

Cách 1:

Bằng phương pháp quy nạp toán học, ta sẽ chứng minh được:

Sn=11.2+12.3+13.4+...+1nn+1=nn+1*

 

Thật vậy, với n = 1 ta có S1=11.2=12=11+1

Giả sử (*) đúng đến n = k(k ≥ 1), khi đó ta có:

Sk=11.2+12.3+...+1kk+1=kk+1

 

 ta chứng minh (*) đúng đến n = k + 1, tức là cần chứng minh

Sk+1=11.2+12.3+...+1kk+1k+2=k+1k+2

 

Ta có:

Sk+1=11.2+12.3+...+1kk+1+1k+1k+2=k+1k+2

=kk+1+1k+1k+2

=kk+2+1k+1k+2

=k2+2k+1k+1k+2

=k+12k+1k+2

=k+1k+2

 

Vậy (*) đúng với mọi số nguyên dương n.

Đáp án cần chọn là: B


Câu 20:

Chọn mệnh đề đúng: Với mọi nϵN* thì:

Xem đáp án

Trả lời:

Với n = 1 ta có 131 – 1 = 12 chia hết 12, ta sử dụng phương pháp quy nạp toán học để chứng minh 13n − 1 chia hết cho 12 với mọi nϵN*.

Giả sử khẳng định trên đúng đến n = k(k ≥ 1), tức là (13k − 1) chia hết 12 ta chứng minh đúng đến n = k + 1, tức là 13k+1 − 1 cũng chia hết cho 12

Ta có:

13k+11=13.13k1=13.13k13+12=1313k1+12

 

Theo giả thiết quy nạp ta có: 13k112 nên:

1313k1+121213k+1112

 

Vậy 13n112,nN*

Đáp án cần chọn là: C


Câu 21:

Với mọi số nguyên dương n, tổng 2 + 5 + 8 + … + (3n – 1) là:

Xem đáp án

Trả lời:

Gọi Sn = 2 + 5 + 8 + … + (3n − 1)

Với n = 1 ta có: S1 = 2 , ta loại được các đáp án B, C và D.

Ta chứng minh:

Sn=2+5+8+...+3n1=n3n+12*

đúng với mọi số nguyên dương nn bằng phương pháp quy nạp toán học.

Giả sử (*) đúng đến n = k (k ≥ 1), tức là

Sk=2+5+8+...+3k1=k3k+12

Ta cần chứng minh (*) đúng đến n = k + 1, tức là cần chứng minh

Sk+1 = 2 + 5 + 8 + … + (3(k + 1) − 1)

=k+13k+1+12

=k+13k+42

 

Ta có:

Sk+1 = 2 + 5 + 8 + … + (3(k + 1) − 1)

= 2 + 5 + 8 + … + (3k − 1) + (3k + 2)

=k3k+12+3k+2

=3k2+k+6k+42

 

=k+13k+42

Do đó (*) đúng đến n = k + 1 .

Vậy Sn=2+5+8+...+3n1=n3n+12đúng với mọi số nguyên dương n.

Đáp án cần chọn là: A


Câu 22:

Cho dãy số (an) xác định bởi an=2017sinnπ2+2018cosnπ3. Mệnh đề nào dưới đây là mệnh đề đúng?

Xem đáp án

Trả lời:

+ Ta có:

an+6=2017sinn+6π2+2018cosn+6π3

=2017sinnπ2+2018cosnπ3an

+ Ta có:

an+9=2017sinn+9π2+2018cosn+9π3

=2017cosnπ22018cosnπ3an

+ Ta có:

an+12=2017sinn+12π2+2018cosn+12π3

=2017sinnπ2+2018cosnπ3=an

+ Ta có:

an+15=2017sinn+15π2+2018cosn+15π3

=2017cosnπ22018cosnπ3an


Đáp án cần chọn là: C


Câu 23:

Cho dãy số (un) , với un=3n13n+7. Mệnh đề nào dưới đây đúng ?

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

un+1un=3n+113n+1+73n13n+7

=3n+23n+103n13n+7

=9n2+27n+149n227n+103n+103n+7

 

=243n+103n+7>0

Do đó (un) là dãy số tăng.

Ta có:

un=3n13n+7=183n+7<1,n1nên dãy số (un) bị chặn trên bởi 1.

u1=15⇒(un)  bị chặn dưới bởi 15 .

Đáp án cần chọn là: C


Câu 24:

Cho dãy số (xn) xác định bởi xn=2.3n5,2n,nN*. Mệnh đề nào dưới đây là đúng ?

Xem đáp án

Trả lời:

Ta có:

xn+1=2.3n+15.2n+1=6.3n10.2n

xn+2=2.3n+25.2n+2=18.3n20.2n

- Đáp án A:

5xn+16xn=56.3n10.2n62.3n5.2n

=18.3n20.2n=xn+2

→ A đúng
- Đáp án B:

6xn+15xn=66.3n10.2n52.3n5.2n

=16.3n35.2nxn+2

→ B sai.

- Đáp án C:

xn+2+5xn+16xn=18.3n20.2n+56.3n10.2n62.3n5.2n

=36.3n40.2n0

→ C sai

- Đáp án D:

xn+2+6xn+15xn=18.3n20.2n+66.3n10.2n52.3n5.2n

=44.3n55.2n0

→ D sai


Câu 25:

Cho dãy số (an) xác định bởi a1 = 1 và an+1=32an2+52an+1,nN*. Mệnh đề nào dưới đây là đúng?

Xem đáp án

Trả lời:

Sáu số hạng đầu tiên của dãy số đó là

a1=1

a2=32+52+1=2

a3=32.4+52.2+1=0

a4=32.0+52.0+1=1

a5=32+52+1=2

a6=32.4+52.2+1=0

Ta thấy cứ sau 3 số hạng, dãy số trên sẽ bị lặp lại, do đó ta dự đoán an+3=an,n1

Chứng minh khẳng định trên bằng phương pháp quy nạp toán học :

Đẳng thức đúng với n=1,a1=a4=1

Giả sử đẳng thức đúng với n = k, tức là ak+3=ak, ta cần chứng minh đẳng thức đúng với  n = k + 1, tức là cần chứng minh ak+4=ak+1

Ta có :

ak+4=32ak+32+52ak+3+1

ak+1=32ak2+52ak+1

ak+3=akak+4=ak+1, vậy an+3=an,n1

Tổng quát a3n+m=am,m,nN*

Ta lại có 2018 = 3.672 + 2

Từ đó ta suy ra a2018=a3.672+2=a2

Đáp án cần chọn là: A


Câu 26:

Cho dãy số (un) xác định bởi u1 = 2 và un=2un+11,nN* , có tính chất:

Xem đáp án

Trả lời:

un=2un+11un+1=un+12

Ta có:

un=un1+12

un+1un=un+12un

=un+12un1+12

=12unun1

Tương tự ta có: unun1=12un1un2

Tiếp tục như vậy ta được:

un+1un=12unun1

unun1=12un1un2
un1un2=12un2un3

….

u4u3=12u3u2

u3u2=12u2u1

un+1ununun1un1un2...u4u3u3u2

=12unun1.12un1un2.12un2un3...12u3u2.12u2u1

un+1un=12n1.u2u1

un+1un=12n1.u2u1

Ta có:

u1=2u21

u2=32

un+1un=12n1.322=12n<0

unlà dãy số giảm

un+1un=12n

un+1=un12n

Mà un=2un+11

un=2un12n1

un=2un12n11

un=1+12n1<1+1=2

1<un<2

Do đó (un) là dãy số bị chặn.

Đáp án cần chọn là: B


Câu 27:

Cho dãy số (un) xác định bởi u1 = 1 và un+1=2+un2,n1. Tổng S2018=u12+u22+...+u20182 là:

Xem đáp án

Trả lời:

un+1=2+un2

un+12=un2+2=un12+2+2=...=u12+2n=1+2n

un2=1+2n1=2n1

Khi đó:

S2018=n=120182n1=2n=12018nn=120181

=21+2+...+20182018

=220182018+122018

= 20182 + 2018 – 2018 = 20182

Đáp án cần chọn là: B


Câu 28:

Cho dãy số (un) thỏa mãn u1=12;un+1=un2n+1un+1,n1.

Sn=u1+u2+...+un<20172018. Khi n có giá trị dương lớn nhất là:

Xem đáp án

Trả lời:

Dễ dàng chỉ ra được un0,n1

Từ hệ thức truy hồi của dãy số ta có:

1un+1=2n+1un+1un=1un+2n+2

1un=1un+1+2n1+2

=1un2+2n1+2+2n2+2

=1u1+21+2+...+n1+2n1

=2+2nn12+2n2=n2+n

un=1n2+n=1nn+1=1n1n+1

Sn=1112+1213+...+1n1n+1

Sn=11n+1=nn+1<20172018

 

⇒ 2018n < 2017n + 2017 ⇔ n < 2017

 Suy ra số nguyên dương lớn nhất thỏa mãn yêu cầu bài toán là n = 2016.

Đáp án cần chọn là: C


Bắt đầu thi ngay