10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Dạng 3: Tổng của n số hạng đầu tiên của một cấp số nhân có đáp án

Câu 1:

Tổng $S = 3 + {(- 3)}^{2} + 3^{3} + {(- 3)}^{4} + \dots + {(- 3)}^{20}$ có giá trị là

$A . \frac{3 (3^{20} - 1)}{2}$

$B . 3^{30} - 1$

$C . \frac{2 (3^{20} - 1)}{3}$

$D .10 \cdot (3^{20} - 3)$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có: $S = 3 + {(- 3)}^{2} + 3^{3} + {(- 3)}^{4} + \dots + {(- 3)}^{20}$

$\Leftrightarrow S = 3 + 3^{2} + 3^{3} + 3^{4} + \dots + 3^{20}$

Nhận xét: Dãy số 3; 3²; 3³; 3⁴; ... ; 3²⁰ là cấp số nhân với số hạng đầu là u₁ = 3 và công bội q = 3.

Do đó, tổng 20 số hạng của dãy số là: $S = \frac{3 \cdot (1 - 3^{20})}{1 - 3} = \frac{3 (3^{20} - 1)}{2}$ .

Câu 2:

Tổng $S = (- 1) + {(- 1)}^{2} + {(- 1)}^{3} + \dots + {(- 1)}^{41}$ có giá trị là

A. 1

B. –1;

C. 0;

D. 20,5.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có dãy số (–1); (–1)²; (–1)³; …; (–1)⁴¹ là cấp số nhân gồm 41 số hạng với số hạng đầu là u₁ = −1 và công bội q = −1.

Do đó $S = \frac{(- 1) \cdot [1 - {(- 1)}^{41}]}{1 - (- 1)} = \frac{(- 1) \cdot [1 + 1]}{1 + 1} = - 1$ .

Câu 3:

Cho cấp số nhân (u_n) có u₁ = 3 và công bội là số nguyên tố bé nhất, biết S_k = 189. Hỏi k bằng bao nhiêu?

A. k = 4;

B. k = 5;

C. k = 7;

D. k = 6.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Số nguyên tố bé nhất là 2 nên q = 2.

Ta có: $S_{k} = \frac{u_{1} (1 - q^{k})}{1 - q} = \frac{3 \cdot (1 - 2^{k})}{1 - 2} = 3 (2^{k} - 1)$

Theo giả thiết, ta có: $3 (2^{k} - 1) = 189$

$\Leftrightarrow 2^{k} - 1 = 63 \Leftrightarrow 2^{k} = 64 \Leftrightarrow k = 6$

Câu 4:

Tổng $S_{n} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4^{2}} + \frac{1}{4^{3}} + .. + \frac{1}{4^{n}}$ có giá trị là

A. $A .1 - {(\frac{1}{4})}^{n}$

$B . \frac{1}{3} \cdot [1 - {(\frac{1}{4})}^{n}]$

$C .3. [1 - {(\frac{1}{4})}^{n}]$

$D . \frac{2}{3} \cdot [1 - {(\frac{1}{4})}^{n}]$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Ta có dãy số $\frac{1}{4}; \frac{1}{4^{2}}; \frac{1}{4^{3}}; \dots; \frac{1}{4^{n}}$ theo thứ tự lập thành cấp số nhân với n số hạng, với $u_{1} = \frac{1}{4}; q = \frac{1}{4}$ .

Tổng n số hạng đầu tiên của dãy là:

S_{n} = \frac{1}{4} \cdot \frac{1 - {(\frac{1}{4})}^{n}}{1 - \frac{1}{4}} = \frac{1}{3} \cdot [1 - {(\frac{1}{4})}^{n}]

.

Câu 5:

Cho biết $S_{n} = 5 + 55 + 555 + \dots + 555 \dots .5$ . Giá trị của S_n là

A. $\frac{10}{21} (10^{n} - 1) - \frac{5 n}{9}$

B. $\frac{50}{81} (10^{n} - 1) - \frac{5 n}{9}$

C. $\frac{10}{9} (10^{n} - 1) - \frac{5 n}{9}$

D. Đáp án khác

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Câu 6:

Cấp số nhân cho bởi công bội q = 3, tổng số các số hạng là 728 và số hạng cuối bằng 486. Phần tử đầu tiên của cấp số nhân là

A. 2;

B. 3;

C. 4;

D. 5.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Theo đề bài ta có: $\{\begin{array}{l} S_{n} = 728 \\ u_{n} = 486 \end{array} \Leftrightarrow \{\begin{cases} \frac{u_{1} (1 - q^{n})}{1 - q} = 728 \\ u_{1} \cdot q^{n - 1} = 486 \end{cases}$

$\Leftrightarrow \{\begin{matrix} u_{1} - u_{1} q^{n} = 728 (1 - q) \\ u_{1} \cdot q^{n} = 486 q \end{matrix}$

Thay q= 3 vào (*) ta được :

$\Rightarrow u_{1} - 486 q = 728 (1 - q)$

$u_{1} - 486.3 = 728. (1 - 3) \Leftrightarrow u_{1} = 2$

Câu 7:

Giá trị của

B = 7 + 77 + 777 + \dots + \underset{n sô 7}{\underset{⏟}{77 ... 7}}

là

A. $\frac{7 (10^{n + 1} - 9 n - 10)}{81}$

B. $\frac{7 (10^{n} - 9 n - 10)}{81}$

C. $\frac{7 (10^{n + 1} - 9 n - 10)}{9}$

D. $\frac{10^{n + 1} - 9 n - 10}{81}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Câu 8:

Cho dãy số (u_n) xác định bởi $u_{1} = \frac{1}{3} {và u}_{n + 1} = \frac{n + 1}{3 n} u_{n}$ .

Tổng $S = u_{1} + \frac{u_{2}}{2} + \frac{u_{3}}{3} + \dots + \frac{u_{10}}{10}$ có giá trị bằng

A. $\frac{3 280}{6 561}$

B. $\frac{29 524}{59 049}$

C. $\frac{25 942}{59 049}$

D. $\frac{1}{243}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Đặt $v_{n + 1} = \frac{u_{n + 1}}{n + 1} \Rightarrow \{\begin{cases} v_{n + 1} = \frac{1}{3} v_{n} \\ v_{1} = \frac{1}{3} \end{cases}$

Suy ra $S = \sum_{1}^{10} v_{n}$ trong đó là cấp số nhân với công sai $q = \frac{1}{3}$ .

Do đó $S = \frac{1}{3} \cdot \frac{1 - {(\frac{1}{3})}^{10}}{1 - \frac{1}{3}} = \frac{29 524}{59 049}$ .

Câu 9:

Cho cấp số nhân (u_n) thỏa mãn: u₁ = 4; q = 2 và S_n = 2 044. Giá trị của S_2n là

A. 4 088;

B. 16 352;

C. 4(2¹² – 1);

D. 4(2¹⁸ – 1).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Tổng của n số hạng đầu tiên của dãy là:

$S_{n} = \frac{4 \cdot (2^{n} - 1)}{2 - 1} = 2044 \Leftrightarrow 2^{n} - 1 = 511 \Leftrightarrow 2^{n} = 512 \Leftrightarrow n = 9.$

Khi đó: $S_{18} = \frac{4 \cdot (2^{18} - 1)}{2 - 1} = 4 \cdot (2^{18} - 1)$ .

Câu 10:

Cho cấp số nhân (u_n) thỏa mãn. $\{\begin{matrix} u_{4} = \frac{1}{27} \\ u_{3} = 243 u_{8} \end{matrix}$ . Tổng 20 số hạng đầu của cấp số nhân là

$A . \frac{2}{3} \cdot [1 - 3^{19}]$

$B . \frac{2}{3} \cdot [1 - {(\frac{1}{3})}^{20}]$

$C . \frac{3}{2} \cdot [1 - {(\frac{1}{3})}^{20}]$

$D . \frac{3}{2} \cdot [1 - 3^{20}]$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Gọi q là công bội của cấp số nhân.

Theo giả thiết ta có:

$\{\begin{matrix} u_{4} = \frac{1}{27} \\ u_{3} = 243 u_{8} \end{matrix} \Leftrightarrow \{\begin{matrix} u_{1} \cdot q^{3} = \frac{1}{27} \\ u_{1} \cdot q^{2} = 243 u_{1} \cdot q^{7} \end{matrix}$

$\Leftrightarrow \{\begin{cases} u_{1} \cdot q^{3} = \frac{1}{27} \\ q^{2} = 243 q^{7} \end{cases}$ (vì $u_{1} \neq 0$ )

$\Leftrightarrow \{\begin{array}{l} u_{1} \cdot q^{3} = \frac{1}{27} \\ 1 = 243 q^{5} \end{array} \Leftrightarrow \{\begin{cases} u_{1} = 1 \\ q = \frac{1}{3} \end{cases}$

Tổng 20 số hạng đầu của cấp số nhân là:

$S_{20} = u_{1} \cdot \frac{1 - q^{20}}{1 - q} = 1 \cdot \frac{1 - {(\frac{1}{3})}^{20}}{1 - \frac{1}{3}} = \frac{3}{2} \cdot [1 - {(\frac{1}{3})}^{20}]$ .