Toán Học Cấp số nhân

Chuyên đề Cấp số nhân ứng dụng trong Hình học Toán 11 có lời giải

Tóm tắt nội dung: Dạng toán cấp số nhân kết hợp hình học yêu cầu học sinh phối hợp nhuần nhuyễn giữa tính chất của cấp số nhân với các hệ ...

Chuyên đề Cấp số nhân ứng dụng trong Hình học Toán 11 có lời giải

Tóm tắt nội dung: Dạng toán cấp số nhân kết hợp hình học yêu cầu học sinh phối hợp nhuần nhuyễn giữa tính chất của cấp số nhân với các hệ thức lượng trong tam giác (định lí cosin, định lí sin), bất đẳng thức tam giác và công thức hình học không gian (thể tích, diện tích toàn phần khối hộp chữ nhật). Bài viết tổng hợp phương pháp và các ví dụ điển hình có lời giải chi tiết.

Dạng 4. Cấp số nhân liên quan hình học

Phương pháp giải

Để giải các bài toán cấp số nhân liên quan hình học, ngoài vận dụng các tính chất của cấp số nhân, tính chất hình học thuần túy như vuông,... cần vận dụng linh hoạt các hệ thức lượng trong tam giác, các công thức lượng giác.

Ta chú ý các tính chất sau:

(1) Tổng các góc ở đỉnh của tứ giác lồi bằng \(360^\circ\).

(2) Định lí Cô-sin trong tam giác: Cho tam giác \(ABC\) với \(a=BC, b=AC, c=AB\), ta có:

\[a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A\]

(3) Định lí hàm sin: \(a = 2R\sin A,\; b = 2R\sin B,\; c = 2R\sin C\).

Các ví dụ minh họa

Ví dụ 4.1. Tìm 4 góc của một tứ giác, biết rằng các góc đó lập thành một cấp số nhân và góc cuối gấp 9 lần góc thứ hai.

Lời giải:

Từ giả thiết gọi bốn góc là \(A = u_1, B = u_2, C = u_3, D = u_4\) lập thành cấp số nhân.

Ta có hệ phương trình:

\[\begin{cases} A + B + C + D = 360^\circ \\ D = 9B \end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} u_1(1 + q + q^2 + q^3) = 360 \\ u_1 q^3 = 9u_1 q \end{cases} \Rightarrow q = 3 \Rightarrow u_1 = 9.\]

Vậy 4 góc đó là \(9^\circ, 27^\circ, 81^\circ, 243^\circ\).

Ví dụ 4.2. Độ dài các cạnh của \(\Delta ABC\) lập thành một cấp số nhân. Chứng minh rằng \(\Delta ABC\) có hai góc không quá \(60^\circ\).

Lời giải:

Không mất tính tổng quát, giả sử \(a \le b \le c \Rightarrow A \le B \le C\).

Từ giả thiết gọi ba cạnh là \(a = u_1, b = u_2, c = u_3\) lập thành cấp số nhân. Suy ra \(b^2 = ac\).

Mà theo định lí cosin ta có:

\[b^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cos B \ge 2ac - 2ac\cos B\]

\[\Leftrightarrow ac \ge 2ac - 2ac\cos B \Leftrightarrow 1 \ge 2 - 2\cos B \Leftrightarrow \cos B \ge \frac{1}{2} \Leftrightarrow B \le 60^\circ,\]

Từ \(A \le B \le C\) suy ra \(A \le 60^\circ\).

Ví dụ 4.3. Tìm điều kiện cho một cấp số nhân để ba số hạng liên tiếp của nó là độ dài ba cạnh của một tam giác.

Lời giải:

Gọi ba cạnh của tam giác đó lần lượt là \(u_1, u_1q, u_1q^2\) (với \(u_1 > 0, q > 0\), \(q\) là công bội).

» Nếu \(q > 1\) thì ba số hạng liên tiếp của cấp số nhân đó là \(u_1 < u_1q < u_1q^2\).

Theo bất đẳng thức trong tam giác:

\[u_1q^2 < u_1 + u_1q \Leftrightarrow \begin{cases} q^2 - q - 1 < 0 \\ q > 1 \end{cases} \Leftrightarrow 1 < q < \frac{1+\sqrt{5}}{2}.\]

» Nếu \(0 < q < 1\) thì ba số hạng liên tiếp của cấp số nhân đó là \(u_1 > u_1q > u_1q^2\).

Theo bất đẳng thức trong tam giác:

\[u_1 < u_1q + u_1q^2 \Leftrightarrow \begin{cases} q^2 + q - 1 > 0 \\ 0 < q < 1 \end{cases} \Leftrightarrow \frac{-1+\sqrt{5}}{2} < q < 1.\]

Vậy để ba số hạng liên tiếp của cấp số nhân là độ dài ba cạnh của một tam giác thì công bội:

\[q \in \left(\frac{-1+\sqrt{5}}{2}; \frac{1+\sqrt{5}}{2}\right).\]

Ví dụ 4.4. Số đo ba kích thước của hình hộp chữ nhật lập thành một cấp số nhân. Biết thể tích của khối hộp là \(125\text{ cm}^3\) và diện tích toàn phần là \(175\text{ cm}^2\). Tính tổng số đo ba kích thước của hình hộp chữ nhật đó.

Lời giải:

Vì ba kích thước của hình hộp chữ nhật lập thành một cấp số nhân nên ta có thể gọi ba kích thước đó là \(\frac{a}{q}, a, aq\).

Thể tích của khối hình hộp chữ nhật là:

\[V = \frac{a}{q} \cdot a \cdot qa = a^3 = 125 \Rightarrow a = 5.\]

Diện tích toàn phần của hình hộp chữ nhật là:

\[S_{tp} = 2\left(\frac{a}{q}\cdot a + a\cdot aq + aq\cdot\frac{a}{q}\right) = 2a^2\left(1 + q + \frac{1}{q}\right) = 50\left(1 + q + \frac{1}{q}\right).\]

Theo giả thiết, ta có:

\[50\left(1 + q + \frac{1}{q}\right) = 175 \Leftrightarrow 2q^2 - 5q + 2 = 0 \Leftrightarrow \left[\begin{aligned} q &= 2 \\ q &= \frac{1}{2} \end{aligned}\right.\]

Với \(q = 2\) hoặc \(q = \frac{1}{2}\) thì kích thước của hình hộp chữ nhật là \(2{,}5\text{ cm}; 5\text{ cm}; 10\text{ cm}\). Suy ra tổng ba kích thước này là \(2{,}5 + 5 + 10 = 17{,}5\text{ cm}\).

Ví dụ 4.5. Cho \(\alpha, \beta, \gamma\) đều khác \(\frac{\pi}{2} + k\pi, k \in \mathbb{Z}\). Giả sử \(\sin^2\alpha, \sin^2\beta, \sin^2\gamma\) theo thứ tự lập thành cấp số cộng đồng thời \(\sin\beta \ne 0\) và \(\tan\alpha\tan\gamma = 1\). Chứng minh rằng \(\tan\alpha, \tan\beta, \tan\gamma\) lập thành cấp số nhân.

Lời giải:

Từ giả thiết ta có:

\[\sin^2\beta - \sin^2\alpha = \sin^2\gamma - \sin^2\beta \Leftrightarrow \cos^2\beta - \cos^2\alpha = \cos^2\gamma - \cos^2\beta.\]

Từ đó suy ra:

\[\frac{1}{1+\tan^2\beta} - \frac{1}{1+\tan^2\alpha} = \frac{1}{1+\tan^2\gamma} - \frac{1}{1+\tan^2\beta} \Leftrightarrow \frac{2}{1+\tan^2\beta} = \frac{2+\tan^2\alpha+\tan^2\gamma}{1+\tan^2\alpha+\tan^2\gamma+\tan^2\alpha\tan^2\gamma}.\]

Xem và tải tài liệu đầy đủ


[Tải file PDF gốc ##download##]
Tên

Ảnh đẹp,17,Bài giảng điện tử,10,Bất đẳng thức,89,Bất Đẳng Thức,2,Bđt Nesbitt,3,Bổ đề cơ bản,9,Bồi dưỡng học sinh giỏi,44,Bồi dưỡng HSG,3,Bồi dưỡng HSG Toán,2,Cabri 3D,2,Các nhà Toán học,121,Căn bậc hai,1,Cấp số cộng,5,Cấp Số Cộng,2,Cấp số cộng và cấp số nhân,1,Cấp số nhân,10,Câu đố Toán học,83,Câu đối,3,Cấu trúc đề thi,20,Chỉ số thông minh,2,Chuyên đề Toán,486,Chuyên đề Toán 12,1,Chuyên KHTN,2,Chuyên Toán,2,Chương II: Vectơ,1,Công thức lượng giác,1,Công thức Thể tích,15,Công thức Toán,171,Cười nghiêng ngả,29,Danh bạ website,1,Dạy học Toán,320,Dạy học trực tuyến,20,Dãy số,9,Dãy Số,2,Dãy số và Đa thức,1,Dựng hình,5,Đại học Sư phạm Hà Nội,1,Đại số,5,Đại số & Giải tích,1,Đại số 10,3,Đại số 11,2,Đại số 9,5,Đánh giá năng lực,7,Đạo hàm,18,Đề cương,4,Đề cương ôn tập,68,Đề cương ôn thi,1,Đề HK1 Toán 10,1,Đề HSG Toán,2,Đề khảo sát,6,Đề kiểm tra,39,Đề kiểm tra 1 tiết,29,Đề kiểm tra giữa kỳ,1,Đề kiểm tra giữa kỳ 1,2,Đề kiểm tra Giữa kỳ 1,1,Đề kiểm tra Toán 9,1,Đề ôn tập,1,Đề ôn thi,1,Đề thi,1,Đề Thi,1,Đề thi - đáp án,1583,Đề thi - Đề cương,3,Đề thi - Đề kiểm tra,2,Đề thi Cao đẳng,15,Đề thi Cao học,7,Đề Thi Cuối Kỳ,1,Đề thi Đại học,169,Đề thi ĐTQG,1,Đề thi giữa HK1,1,Đề thi Giữa HK1,5,Đề thi giữa kì,186,Đề thi Giữa kì,1,Đề Thi Giữa Kì,5,Đề thi giữa kì 1,4,Đề thi Giữa kì 1,5,Đề Thi Giữa Kì 1,1,Đề thi giữa kì 1 Toán 11,1,Đề thi Giữa kì 1 Toán 11,2,Đề thi giữa kỳ,20,Đề thi Giữa kỳ,14,Đề Thi Giữa Kỳ,24,Đề thi giữa kỳ 1,1,Đề thi Giữa kỳ 1,8,Đề thi HK1,8,Đề Thi HK1,2,Đề thi HK2,2,Đề Thi HK2,1,Đề thi học kì,174,Đề thi Học kỳ 1,1,Đề thi học sinh giỏi,226,Đề thi HSG,63,Đề Thi HSG,6,Đề thi khảo sát,1,Đề Thi Khảo Sát,4,Đề thi kiểm tra,1,Đề Thi Kiểm Tra,1,Đề thi KSCL,2,Đề thi THPT,1,Đề thi THPT Quốc gia,1,Đề thi THPT Quốc Gia,1,Đề thi thử,2,Đề thi THỬ Đại học,488,Đề thi thử môn Toán,85,Đề thi Tốt nghiệp,73,Đề thi tuyển sinh,1,Đề thi vào 10,37,Đề thi Vào 10,1,Đề Thi Vào 10,1,Đề tuyển sinh lớp 10,112,ĐGNL HSA,1,Điểm sàn Đại học,5,Điểm thi - điểm chuẩn,240,Đọc báo giúp bạn,13,Epsilon,9,File word Toán,72,Giá trị lượng giác,1,Giải bài tập SGK,305,Giải chi tiết,350,Giải Nobel,1,Giải thưởng FIELDS,26,Giải thưởng Lê Văn Thiêm,5,Giải thưởng Toán học,5,Giải tích,55,Giải Tích,1,Giải trí Toán học,169,Giáo án điện tử,11,Giáo án Hóa học,2,Giáo án STEM,12,Giáo án Toán,36,Giáo án Toán 12,1,Giáo án Vật Lý,3,Giáo dục,195,Giáo dục STEM,5,Giáo trình - Sách,78,Giới hạn,22,GS Hoàng Tụy,5,GSP,6,Gương mặt trẻ,1,Gương sáng,223,Hàm số lượng giác,1,Hằng số Toán học,19,Hệ thức lượng,1,Hình gây ảo giác,9,Hình học,8,Hình học 10,1,Hình học 11,3,Hình học 12,10,Hình học 7,2,Hình học 9,5,Hình học không gian,146,Hình học Oxyz,5,Hình học phẳng,100,Học bổng - du học,13,Học sinh giỏi,15,Học Sinh Giỏi,5,Học sinh giỏi Quốc gia,1,Học sinh giỏi Toán,2,HSA - TSA,1,HSG Quốc Gia,9,HSG Toán,5,IMO,51,Kế hoạch bài dạy,13,Khái niệm Toán học,66,Khảo sát & Đề thi,1,Khảo sát chất lượng,2,Khảo sát hàm số,64,Khảo sát HSG,2,Khoảng cách,1,Kí hiệu Toán học,15,Kiểm tra định kì,1,LaTex,14,Lịch Âm Tháng 12/2026,1,Lịch sử Toán học,78,Lịch Vạn Niên 2026,1,Linh tinh,7,Logic,10,Luận văn,1,Luyện thi Đại học,230,Luyện thi THPTQG,1,Lượng giác,77,Lương giáo viên,2,Ma trận đề thi,21,MathType,7,Mẫu số liệu,1,McMix Pro,3,Mệnh đề và Tập hợp,2,Microsoft phỏng vấn,11,MTBT Casio,29,Mũ và Logarit,45,MYTS,8,Nghịch lí Toán học,11,Ngô Bảo Châu,39,Nguyên hàm,2,Nhân vật Toán học,1,Nhiều cách giải,39,Những câu chuyện về Toán,15,OLP-VTV,33,Olympiad,377,Olympic Toán học,1,Ôn tập,1,Ôn thi,1,Ôn thi ĐGNL,1,Ôn thi giữa kì,1,Ôn thi Giữa kì,1,Ôn thi giữa kỳ,1,Ôn thi Giữa kỳ,1,Ôn Thi Giữa Kỳ,1,Ôn thi Giữa kỳ 1,1,Ôn Thi HK2,1,Ôn thi học kỳ 1,1,Ôn thi HSG,3,Ôn Thi HSG,2,Ôn thi THPT,1,Ôn Thi THPT,1,Ôn Thi THPTQG,1,Ôn thi Tốt nghiệp THPT,1,Ôn thi vào 10,1,Perelman,7,Phần mềm Toán,26,Phân phối chương trình,11,Phụ cấp thâm niên,3,Phương pháp giảng dạy,2,Phương trình hàm,4,Phương trình lượng giác,2,Quy hoạch động,1,Sách giáo khoa,5,Sách giáo viên,15,Sách Giáo Viên,10,Sách Giấy,5,Sai lầm ở đâu?,13,Sáng kiến kinh nghiệm,10,SGK Mới,71,SGK Toán,1,SGK Toán 12,1,SGK-Toan,39,SKKN,1,Số học,70,Số hữu tỉ,1,Số phức,34,Sổ tay Toán học,4,Số thực,1,T11C1,7,T11C2,9,T11C3,5,T11C4,17,T11C5,10,T12C1,19,T12C2,12,T12C3,5,T12C4,19,T12C5,28,T12C6,16,T12KNTT,44,T12OT,6,T9C1,6,T9C10,3,T9C2,9,T9C3,15,T9C4,17,T9C5,30,T9C6,9,T9C7,5,T9C8,5,T9C9,18,Tài liệu dạy học,1,Tài liệu tập huấn,1,Tài liệu THPT,1,Tạp chí Toán học,39,Tập hợp,1,TestPro Font,1,THCS,1,Thể tích,1,Thi HSG,2,Thiên tài,97,Thống kê,22,Thơ - nhạc,8,Thủ thuật BLOG,14,Thuật toán,3,Tích phân,118,Tiểu học,1,Tin tức Toán học,1,Tính chất cơ bản,20,TKXS,57,Toán 1,3,Toán 10,291,Toán 11,411,Toán 12,947,Toán 2,3,Toán 3,3,Toán 4,1,Toán 5,1,Toán 6,8,Toán 7,11,Toán 8,6,Toán 9,324,Toán Cao cấp,27,Toán Chuyên,1,Toán học Tuổi trẻ,26,Toán học - thực tiễn,104,Toán học & AI,1,Toán học phổ thông,8,Toán Học Sinh Giỏi,1,Toán học Việt Nam,29,Toán HSG,2,Toán Lào Cai,1,Toán nâng cao,1,Toán PISA,5,Toán THCS,29,Toán thực tế,83,Toán Tiểu học,9,Tổ hợp,59,Tổ hợp - xác suất,1,Tổ hợp - Xác suất,7,Tổng hợp tài liệu,1,Tra Cứu Lịch Âm,2,Trắc nghiệm Toán,223,TSTHO,5,TTT12O,1,Tuyển dụng,9,Tuyển sinh,278,Tuyển sinh 10,2,Tuyển sinh lớp 10,1,Tuyển sinh lớp 6,8,Tỷ lệ chọi Đại học,6,Ứng dụng đạo hàm,4,Ứng dụng Đạo hàm,2,Vật Lý,23,Vẻ đẹp Toán học,109,Vĩnh Long,1,Vũ Hà Văn,2,Xác suất,71,
ltr
item
Toán Học Việt Nam: Chuyên đề Cấp số nhân ứng dụng trong Hình học Toán 11 có lời giải
Chuyên đề Cấp số nhân ứng dụng trong Hình học Toán 11 có lời giải
https://drive.google.com/thumbnail?id=1-n3xFw0Ds9CLPUl9CBLGjEkKKJWJ9RPy&sz=w800
Toán Học Việt Nam
https://www.mathvn.com/2026/10/chuyen-e-cap-so-nhan-ung-dung-trong.html
https://www.mathvn.com/
https://www.mathvn.com/
https://www.mathvn.com/2026/10/chuyen-e-cap-so-nhan-ung-dung-trong.html
true
2320749316864824645
UTF-8
Loaded All Posts Not found any posts XEM TẤT CẢ Xem thêm Reply Cancel reply Delete By Home PAGES POSTS Xem tất cả BÀI ĐỀ XUẤT CHO BẠN LABEL ARCHIVE SEARCH ALL POSTS Not found any post match with your request Về Trang chủ Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat January February March April May June July August September October November December Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec just now 1 minute ago $$1$$ minutes ago 1 hour ago $$1$$ hours ago Yesterday $$1$$ days ago $$1$$ weeks ago more than 5 weeks ago Followers Follow THIS PREMIUM CONTENT IS LOCKED STEP 1: Share to a social network STEP 2: Click the link on your social network Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy Mục lục bài viết