Cấp Số Nhân Là Gì? Công Thức Tính Tổng Cấp Số Nhân Và Bài Tập

Cấp số nhân là phần kỹ năng và kiến thức cần thiết nhập lịch trình toán trung học phổ thông. Trong số đó, những công thức cấp số nhân khá phức tạp. Vì vậy, nhằm thực hiện bài bác tập dượt thì những em cần thiết ghi lưu giữ và biết phương pháp áp dụng công thức. Cùng VUIHOC điểm lại những công thức và bài bác tập dượt cấp cho số nhân qua chuyện nội dung bài viết tại đây.

1. Cấp số nhân là gì?

Cấp số nhân là 1 trong những mặt hàng số (hữu hạn hoặc vô hạn) thoả mãn ĐK Tính từ lúc số hạng loại nhị, từng số hạng đều là tích của số hạng đứng tức thì trước nó với một trong những ko thay đổi (hằng số này được gọi là công bội q của cấp cho số nhân). Có nghĩa là:

Bạn đang xem: công thức cấp số nhân

$u_{n}$ là cấp cho số nhân với $\Leftrightarrow \forall n \geq 2, u_{n-1}$ với $n \in N^{\ast }$

Ví dụ: Dãy số $(u_{n})$ , với $u_{n}=3^{n}$ là 1 trong những cấp cho số nhân với số hạng đầu $u_{1}=3$ và công bội q = 3.

2. Công bội q

q là công bội của cấp cho số nhân u_n có

Công bội $q=\frac{u_{n+1}}{u_{n}}$

Ví dụ 1: Cho cấp cho số nhân $u_{1}=3,u_{2}=9$ . Tính công bội q

Ta có:

$q=\frac{u_{2}}{u_{1}}=\frac{9}{3}=3$

Ví dụ 2: Cho cấp cho số nhân $u_{3}=8,u_{4}=16$ . Tính công bội q

Ta có:

$q=\frac{u_{4}}{u_{3}}=\frac{16}{8}=2$

3. Tính hóa học cấp cho số nhân

$(u_{n})$ là 1 trong những cấp cho số nhân thì kể từ số hạng loại nhị, bình phương của từng số hạng (trừ số hạng cuối so với cấp cho số nhân hữu hạn) tiếp tục vị tích của số đứng trước và số đứng sau nó.

$\Leftrightarrow (u_{k})^{2}=u_{k-1}.u_{k+1}$

Nếu một cấp cho số nhân u_n với số hạng đầu u₁ và công bội q thì số hạng tổng quát mắng u_n sẽ tiến hành tính vị công thức:

$u_{n}=u_{1}.q^{n-1}$

Ví dụ : Cho cấp cho số nhân $(u_{n})$ với công bội q > 0.

Biết u₁ = 1; u₃ =3. Hãy lần u₄

Lời giải:

Ta có: u₂²= u₁. u₃= 3

u₃²= u₂. u₄

Từ (1) bởi u₂ > 0 ( vì như thế u₁=1 > 0 và q > 0)

$\Rightarrow u_{4}=\frac{{u_{3}}^{2}}{u_{2}}$

Khi q = 0 thì mặt hàng với dạng u₁; 0;0…;0;… và S_n=u₁
Khi q = 1 thì mặt hàng với dạng u₁;u₁;u₁;...;u₁;... và S_n=nu₁.
Khi u₁= 0 thì với từng q, cấp cho số nhân với dạng 0; 0; 0;…; 0;… và S_n=u₁.

Đăng ký tức thì nhằm được trao trọn vẹn cỗ kỹ năng và kiến thức về cấp cho số nhân

4. Tổng phù hợp những công thức tính cấp cho số nhân cơ bản

4.1. Dạng 1: Nhận biết CSN

Phương pháp:

Tính $q=\frac{u_{n+1}}{u_{n}} \forall n \geq 1$
Kết luận:

Nếu q là ko thay đổi thì mặt hàng u_n là cấp cho số nhân
Nếu q thay cho thay đổi thì mặt hàng u_n ko là cấp cho số nhân

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một cấp cho số nhân với số hạng loại nhất là 2 và công bội là 2. Viết 6 số hạng trước tiên.

Lời giải:

Ta với 6 số hạng trước tiên là: 2, 4, 8, 16, 32, 64

Ví dụ 2 : Cấp số nhân U_n với số hạng loại nhị là 10 và số hạng loại năm là 1250.

Tìm số hạng loại nhất
Viết 5 số hạng đầu tiên

Lời giải:

Đặt r là công bội của cấp cho số nhân.

Ta có: r^(5-2)= r³ hoặc r³ = 1250 : 10 = 125 = 5³. Từ cơ r = 5.

$\Rightarrow$ u1=10=5=2.

Số hạng loại nhất là 2

2, 10, 50, 1250, 6250

Ví dụ 3: Bài mang đến cấp cho số nhân U_n thỏa mãn: $u_{n}=3^{\frac{n}{2}+1}$ . Dãy số U_n bên trên là cấp cho số nhân chính hoặc sai?

Lời giải:

Ta có: $\frac{u_{n}+1}{u_{n}}=\frac{3^{\frac{n+1}{2}+1}}{3^{\frac{n}{2}+1}}=\sqrt3=const$ không tùy theo n. Vậy mặt hàng số (U_n) là 1 trong những cấp cho số nhân với số hạng đầu $u_{1}=3\sqrt{3}$ và công bội là $q=\sqrt3$

4.2. Dạng 2: Tìm công bội của cấp cho số nhân

Phương pháp: Sử dụng những đặc thù của CSN, thay đổi nhằm tính công bội của CSN.

Ví dụ 1: Cho cấp cho số nhân U_n với U₁ = 2, U₂ = 4. Tính công bội q.

Từ công thức tớ có: $q=\frac{U_{2}}{U_{1}}=\frac{4}{2}=2$

Ví dụ 2: Cho cấp cho số nhân U_n với U₁ = 3, U₂ = -6. Tính công bội q.

Lời giải:

Từ công thức tớ có:

$q=\frac{U_{2}}{U_{1}}=\frac{-6}{3}=-2$

Ví dụ 3: Đề mang đến tía số x,y,z lập trở thành một cấp cho số nhân và tía số x, 2y, 3z lập trở thành một cấp cho số nằm trong. Tìm công bội q.

Lời giải:

Đặt q là công bội của cấp cho số nhân trên

Các số x, 2y, 3z lập trở thành một cấp cho số nằm trong $\Rightarrow x+3z=4y$

Giải việc công thức cấp số nhân

4.3. Dạng 3: Tìm số hạng của cấp cho số nhân

Phương pháp:

Để lần số hạng của cấp cho số nhân tớ dùng công thức tính số hạng tổng quát mắng U_n = U₁.q_n-1 , n ≥ 2.

Ví dụ 1: Tìm u₁và q của cấp cho số nhân biết:

$\left\{\begin{matrix} u_{4} - u_{2} = 72\\ u_{5} - u_{3} = 144 \end{matrix}\right.$

Lời giải:

Ta đổi mới đổi:

$\left\{\begin{matrix} u_{1}q^{3} - u_{1}q = 72\\ u_{1}q^{4} - u_{1}q^{2} = 144 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} u_{1}q(q^{2} - 1) = 72\\ u_{1}q^{2}(q^{2} - 1) = 144 \end{matrix}\right.$

$\Rightarrow q = \frac{144}{72} = 2 \Rightarrow u_{1} = 12$

Vậy cấp cho số nhân (u_n) với u₁ = 12 và q = 2

Ví dụ 2: Bài mang đến cấp cho số nhân (u_n) với u₃= 8 , u₅= 32. Số hạng loại 10 của cấp cho số nhân cơ là?

Lời giải:

Gọi q là công bội của cấp cho số nhân (u_n), tớ với $q^{2}=\frac{u_{5}}{u_{3}}=4 \Rightarrow q = \pm 2$

Với q = 2, tớ với u₁₀= u₃. q^₇= 8 . 2^₇= 1024

Với q = -2, tớ với u₁₀= u₃. q⁷= 8 . (-2)⁷= -1024

Ví dụ 3: Cho cấp cho số nhân (u_n), hiểu được số hạng trước tiên u₁= 3, công bội là 2. Hãy lần số hạng loại 5

Lời giải:

Áp dụng công thức tớ với : u_n= u₁. q^n–1

$\Leftrightarrow$ u₅= u₁. q⁴=3 . 2⁴= 48

4.4. Dạng 4: Tính tổng cấp cho số nhân của n số hạng trước tiên nhập dãy

Ta dùng công thức:

Công thức tính tổng CSN của n số hạng trước tiên nhập mặt hàng - công thức cấp số nhân

Ví dụ 1: Tính tổng cấp cho số nhân:

S = 2 + 6 + 18 + 13122

Lời giải:

(u_n) với u₁=2 và q = 3.

$13122 = u_{n} = u_{n}q^{n-1} = 2.3^{n-1} \Leftrightarrow n=9 \Rightarrow S=S_{9}=u_{1}\frac{q_{0}-1}{q-1}$

Ví dụ 2: Bài mang đến cấp cho số nhân (u_n) với

$(un): \left\{\begin{matrix} u_{3} = 243u_{8}\\ u_{4} = \frac{2}{27} \end{matrix}\right.$

5 số hạng đầu của cấp cho số nhân bên trên là gì?
10 số hạng đầu của cấp cho số nhân (u_n) bên trên với tổng là bao nhiêu?

Lời giải:

Giải bài bác tập dượt vận dụng công thức cấp số nhân

Ví dụ 3: Cho cấp cho số nhân U_n thỏa mãn: $u_{n}=3^{\frac{n}{2}+1}$

Dãy số là cấp cho số nhân là chính hoặc sai?
Tính S = u₂+ u₄+ u₆... + u₂₀

Lời giải:

Ta có: $\frac{u_{n+1}}{u_{n}}=\frac{3^{\frac{n+1}{2}+1}}{3^{\frac{n}{2}+1}}=\sqrt{3}=const$ ko tùy theo n. Vậy mặt hàng số (U_n) là 1 trong những cấp cho số nhân với số hạng đầu $u_{1}=3\sqrt{3}$ và công bội là $q=\sqrt{3}$
Dãy số: u₂, u₄, u₆,..., u₂₀ lập trở thành một cấp cho số nhân với số hạng đầu là u₂= 9, q = 3

$\Rightarrow S=u_{2}+u_{4}+u_{6}...+u_{20}=u_{2}\frac{1-3^{10}}{1-3}=\frac{9}{2}(3^{10}-1)$

4.5. Dạng 5: Tìm CSN

Phương pháp:

Xác ấn định những bộ phận kết cấu nên một cấp cho số nhân như: số hạng đầu U₁, công bội q tiếp sau đó suy đi ra được công thức mang đến số hạng tổng quát mắng .

Ví dụ 1: CSN (u_n) như sau, lần u₁ khi:

$u_{n} = \frac{2}{3^{n - 1}}$

Mà $u_{n} = \frac{2}{6561} \Rightarrow 3^{n - 1} = 6561 \Rightarrow n = 9$

Lời giải:

$\left\{\begin{matrix} u_{1}(1 + q^{4}) = \frac{82}{11}\\ u_{1}(1 + q + q^{2} + q^{3} + q^{4}) = 11 \end{matrix}\right.$

$\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} u_{1}q(1 + q + q^{2}) = \frac{32}{11}\\ u_{1}(1 + q^{4}) = \frac{82}{11} \end{matrix}\right.$

$\Rightarrow \frac{1 + q^{4}}{q(1 + q + q^{2})} = \frac{82}{39}$

$\Leftrightarrow$ Ta với q = 3 hoặc $q = \frac{1}{3}$

Khi cơ phen lượt $u_{1} = \frac{81}{11}$ hoặc $u_{1} = \frac{1}{11}$

Xem thêm: đề thi toán vào 10

Ví dụ 2: Dãy số này là cấp cho số nhân:

1;0,2;0,04;0,008;...
1,22,222,2222,...
X,2x,3x,4x,...
2,3,5,7,...

Lời giải:

Xét đáp án A tớ có:

u₁= 1, u₂= u₁. 0,2, u₃= u₁. (0,2)², u₄= u₁. (0,2)³

Sử dụng cách thức quy hấp thụ toán học tập tớ chứng tỏ được u_n= (0,2)ⁿ

Khi cơ $\frac{u_{n+1}}{u{n}}=\frac{(0,2)^{n+1}}{0,2}=0,2$ ko đổi

Vậy mặt hàng số là cấp cho số nhân với công bội q = 0,2

Ví dụ 3: Tìm cấp cho số nhân với sáu số hạng, hiểu được tổng của năm số hạng đầu là 31 và tổng của năm số hạng sau là 62.

Lời giải:

Gọi cấp cho số nhân (u_n) cần thiết lần với công bội q, số hạng trước tiên u_n.

Ta có: $s_{5} = \frac{u_{1} . (1-q)}{1-q}$

s₅' = u₂+ u₃ + u₄ + u₅ + u₆

= u₁q + u₂q + u₃q + u₄q + u₅q

= q . (u₁+ u₂+ u₃+ u₄+ u₅)

= q . S₅

Mà S₅= 31; S₅' = 62

$\Rightarrow q=2$

$u_{1}=\frac{s_{5}.(1-q)}{1-q^{5}}=1$

Vậy cấp cho số nhân (u_n) là 1;2;4;8;16;32

Nắm trọn vẹn kỹ năng và kiến thức và cách thức giải từng dạng bài bác tập dượt Toán trung học phổ thông với cỗ bí mật độc quyền của VUIHOC ngay!!!

5. Cấp số nhân lùi vô hạn

5.1. Định nghĩa

Nếu cấp cho số nhân (u_n) với công bội q thỏa mãn nhu cầu -1 < q <1 thì cấp cho số nhân được gọi là lùi vô hạn.

S_n= u₁(1 - qⁿ)(1 - q) = u₁(qⁿ- 1)(q - 1)

Trong cơ s_n là tổng n số hạng trước tiên của cấp cho số nhân (u_n)

Ví dụ: $\frac{1}{3},\frac{1}{9},\frac{1}{27},\frac{1}{81},\frac{1}{243}$ là một cấp cho số nhân lùi vô hạn $q=\frac{1}{3}$

5.2. Bài toán tổng của cấp cho số nhân lùi hạn

Đề bài bác mang đến cấp cho số nhân lùi vô hạn (công bội q), vậy tớ với tổng của cấp cho số nhân lùi vô hạn S bằng: $S=\frac{u_{1}}{1-q}$

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Tính tổng

$S=1-\frac{1}{3}+\frac{1}{9}-\frac{1}{27}+...$

Lời giải:

Đây là tổng của cấp cho số nhân lùi vô hạn với $u_{1}=1, q=\frac{-1}{3}$ nên

$S=\frac{1}{1+\frac{1}{3}}=\frac{1}{\frac{4}{3}}=\frac{3}{4}$

Ví dụ 2: Biểu trình diễn số thập phân vô hạn tuần trả 0,777… bên dưới dạng số

Lời giải:

Ta có:

$0,777...= 0,7+0,07+0,007+...=\frac{7}{10}+\frac{7}{10^{2}}+\frac{7}{10^{3}}+...=\frac{\frac{7}{10}}{1-\frac{7}{10}}=\frac{7}{9}$

Vậy $0,777...=\frac{7}{9}$

Ví dụ 3: Tổng của một cấp cho số nhân lùi vô hạn là $\frac{5}{3}$ tổng tía số hạng trước tiên của mặt hàng số là $\frac{39}{25}$ . Xác ấn định (u₁), q của cấp cho số đó?

Lời giải:

Giải việc vận dụng công thức cấp số nhân

6. Một số bài bác tập dượt cấp cho số nhân và cách thức giải chi tiết

Câu 1: Cho cấp cho số nhân un với công bội q

a) sành u₁= 2, u₆ = 486. Tìm q

b) sành $q= \frac{2}{3}$ , $u_{4} = \frac{8}{21}$ . Tính u₁

c) sành u₁ = 3, q = -2. Xác ấn định số 192 là số hạng loại bao nhiêu nhập cấp cho số nhân?

Lời giải:

Áp dụng công thức u_n = u₁.q^n-1

a) Theo công thức bên trên tớ có: u₆ = u₁.q⁵ $\Rightarrow$ $q^{5} = \frac{u_{6}}{u_{1}} = \frac{486}{2} = 243 \Rightarrow q = 3$

b) Theo công thức tớ có: u₄ = u₁.q³ $\Rightarrow u_{1} = \frac{u_{4}}{q^{3}} = \frac{8}{21} . (\frac{3}{2})^{2} = \frac{9}{7}$

c) Theo công thức tớ có: $12 = 3.(-2)^{n - 1} \Rightarrow (-2)^{n - 1} = 64 \Rightarrow n - 1 = 6 \Rightarrow n = 7$

Vậy số 192 là số hạng loại 7

Câu 2: Tìm những số hạng của cấp cho số nhân (u_n) biết cấp cho số nhân bao gồm với 5 số hạng và:

a) TH1: u₃= 3 , u₅= 27

b) TH2: u₄– u₂ = 25 , u₃ – u₁ = 50

Lời giải:

a) Theo công thức u_n = u₁.q^{n - 1} ta với theo lần lượt những số hạng u₃ và u₅ được tính như sau:

u₃ = u₁.q² $\Rightarrow$ 3 = u₁.q² (1)

u₅ = u₁.q⁴ $\Rightarrow$ 27 = u₁.q⁴ (2)

Từ (1) và (2) tớ hoàn toàn có thể suy đi ra được

$q^{2} = \frac{u_{1}.q^{4}}{u_{1}.q^{2}} = 9 \Rightarrow q = \pm 3$

Xét ngôi trường hợp:

Với q = 3 tớ với $u_{1} = \frac{1}{3}$ ta với cấp cho số nhân theo lần lượt là: $\frac{1}{3}; 1; 3; 9; 27$

Với q = -3 tớ với $u_{1} = -\frac{1}{3}$ ta với cấp cho số nhân theo lần lượt là: $\frac{1}{3}; -1; 3; -9; 27$

b) Theo đề bài bác đi ra tớ có:

$\left\{\begin{matrix} u_{4} - u_{2} = 25\\ u_{3} - u_{1} = 50 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} u_{1}q^{3} - u_{1}q = 25\\ u_{1}q^{2} - u_{1} = 50 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} u_{1}q(q^{2} - 1) = 25 (1)\\ u_{1}(q^{2} - 1) = 50 (2) \end{matrix}\right.$

Thay (2) nhập phương trình (1) tớ với 50.q = 25 $\Leftrightarrow q = \frac{1}{2}$

$\Rightarrow u_{1} = -\frac{200}{3}$

Vậy tớ với cấp cho số nhân như sau:

$-\frac{200}{3}; -\frac{100}{3}; -\frac{50}{3}; -\frac{25}{3}; -\frac{25}{6}$

Ví dụ 3: Tìm cấp cho số nhân với sáu số hạng, hiểu được tổng của 5 số hạng đầu là 31 và tổng của 5 số hạng sau là 62

Lời giải:

Tổng của 5 số hạng đầu vị 31, kể từ cơ tớ suy ra:

u₁ + u₂ + u₃ + u₄ + u₅ = 31

$\Rightarrow$ u₁q + u₂q + u₃q + u₄q + u₅q = 31q

$\Rightarrow$ u₂ + u₃ + u₄ + u₅ + u₆ = 31q (1)

mà tổng của 5 số hạng sau vị 62 kể từ thách thức suy ra

u₂ + u₃ + u₄ + u₅ + u₆ = 31q = 62

vậy q = 2

Vì S₅ = 31 = $\frac{u_{1}(1 - 2^{5})}{1 - 2} \Rightarrow u_{1} = 1$

Vậy tớ với cấp cho số nhân bám theo đề bài bác là: 1, 2, 4, 8, 16, 32

Ví dụ 4: Tỉ lệ tăng dân sinh của tỉnh x là 1 trong,4%. sành rằng bên trên thời khắc tham khảo số dân của tỉnh lúc này là 1 trong,8 triệu con người, căn vặn với nút tăng lương lậu như thế thì sau 5 năm, 10 năm số nữa dân sinh của tỉnh cơ là?

Lời giải:

Gọi số dân của tỉnh cơ lúc này là N

Sau 1 năm dân sinh tăng là 1 trong,4%N

Vậy năm tiếp theo, số dân của tỉnh này đó là n + 1,4%N = 101,4%N

Số dân tỉnh cơ sau từng năm lập trở thành một cấp cho số nhân như sau N ; (101,4/100)N ; (101,4/100)2N ; …

Giả sử N=1,8 triệu con người thì sau 5 năm số dân của tỉnh là: (101,4/100)5. 1,8 = 1,9 (triệu dân)

Và sau 10 năm được xem là (101,4/100)10. 1,8 = 2,1 (triệu dân)

Ví dụ 5: Đề bài bác mang đến u_n với những số hạng 0, tìm u₁ biết:

$u_{n}=\frac{2}{3^{n-1}}$ . Mà $u_{n}=\frac{2}{6561} \Rightarrow 3^{n-1} = 6561 \Rightarrow n=9$

Lời giải:

Giải việc vận dụng công thức cấp số nhân

Tham khảo tức thì một trong những dạng bài bác tập dượt thương gặp gỡ về cấp cho số nhân được những thầy cô VUIHOC tổng hợp

PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA

Khóa học tập online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:

⭐ Xây dựng quãng thời gian học tập kể từ thất lạc gốc cho tới 27+

⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học tập bám theo sở thích

⭐ Tương tác thẳng hai phía nằm trong thầy cô

⭐ Học tới trường lại cho tới lúc nào hiểu bài bác thì thôi

⭐ Rèn tips tricks gom tăng cường thời hạn thực hiện đề

⭐ Tặng full cỗ tư liệu độc quyền nhập quy trình học tập tập

Đăng ký học tập test free ngay!!

Xem thêm: toán 7 cánh diều tập 2

Trên đó là toàn cỗ lý thuyết và những dạng công thức cấp số nhân. Mong rằng với nội dung bài viết này, những em học viên hoàn toàn có thể giải những bài bác tập dượt kể từ cơ bạn dạng cho tới nâng lên thật thành thục. Các em truy vấn Vuihoc.vn và ĐK khóa huấn luyện và đào tạo nhằm học tập và ôn tập dượt kỹ năng và kiến thức Toán 11 phục vụ ôn đua trung học phổ thông QG tức thì kể từ thời điểm ngày hôm nay nhé!

>> Xem thêm:

Tổng phù hợp những công thức cấp cho số nằm trong và cấp cho số nhân & bài bác tập
Cấp số nằm trong là gì? Công thức cấp cho số nằm trong và bài bác tập
Xác suất của đổi mới cố
Giới hạn của mặt hàng số