Toán Học Bồi dưỡng HSG Toán

Chuyên đề Dãy số Bồi dưỡng Học sinh giỏi Toán - Dạng 6: Tính chất của dãy số

Tóm tắt nội dung: Chuyên đề tập trung khai thác các bài toán dãy số nâng cao dành cho học sinh giỏi THPT. Nội dung bao gồm phương ...

Chuyên đề Dãy số Bồi dưỡng Học sinh giỏi Toán - Dạng 6: Tính chất của dãy số
Tóm tắt nội dung: Chuyên đề tập trung khai thác các bài toán dãy số nâng cao dành cho học sinh giỏi THPT. Nội dung bao gồm phương pháp xác định số hạng tổng quát của cấp số cộng, kỹ thuật đánh giá bất đẳng thức dãy số để tìm tham số, ứng dụng phương trình nghiệm nguyên và số chính phương trong dãy truy hồi, cùng kỹ thuật phân tích sai phân (telescoping sum) để chứng minh bất đẳng thức tổng phân thức.

Dạng 6. LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA DÃY SỐ

Bài 1. Cho cấp số cộng \((u_n)\) với \(n\) là số nguyên dương thoả mãn \(u_{2013} = 2013; u_{2014} = 2014\). Tính tổng:

\[ S = \frac{1}{u_1 u_2} + \frac{1}{u_2 u_3} + \dots + \frac{1}{u_{2013} u_{2014}} \]

Hướng dẫn giải

Dễ dàng chứng minh được số hạng tổng quát của cấp số cộng \((u_n)\) là \(u_n = n\).

Khi đó:

\[ S = \frac{1}{u_1 u_2} + \frac{1}{u_2 u_3} + \dots + \frac{1}{u_{2013} u_{2014}} = \frac{1}{1 \cdot 2} + \frac{1}{2 \cdot 3} + \dots + \frac{1}{2013 \cdot 2014} \]

\[ = \frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + \dots + \frac{1}{2013} - \frac{1}{2014} = \frac{1006}{2014} = \frac{503}{1007} \]

Bài 2. Cho dãy số thực \((x_n)\) được xác định bởi:

\[ \begin{cases} x_0 = a \\ x_{n+1} = 2x_n^2 - 1 \end{cases} \quad (\forall n \in \mathbb{N}) \]

Tìm tất cả các giá trị của \(a\) để \(x_n < 0\) với mọi số tự nhiên \(n\).

Hướng dẫn giải

Giả sử \(x_n < 0\) với \(\forall n \in \mathbb{N}\).

Từ \(x_{n+1} = 2x_n^2 - 1 < 0\) có \(-\frac{\sqrt{2}}{2} < x_{n+1} < 0\).

Lại từ \(-\frac{\sqrt{2}}{2} < 2x_n^2 - 1 < 0\) có:

\[ -\frac{\sqrt{2}}{2} < x_n < -\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2} \Rightarrow -1 < x_n < -\frac{1}{4}, \; \forall n \in \mathbb{N} \]

Suy ra \(\left| x_n - \frac{1}{2} \right| > \frac{3}{4}\) và \(\left| x_n + \frac{1}{2} \right| < 1, \; \forall n \in \mathbb{N}\).

Từ đó:

\[ \left| x_{n+1} + \frac{1}{2} \right| = \left| 2x_n^2 - 1 + \frac{1}{2} \right| = 2\left| x_n^2 - \frac{1}{4} \right| = 2\left| x_n - \frac{1}{2} \right| \left| x_n + \frac{1}{2} \right| > 2 \cdot \frac{3}{4} \left| x_n + \frac{1}{2} \right| = \frac{3}{2} \left| x_n + \frac{1}{2} \right|, \; \forall n \in \mathbb{N} \]

Áp dụng liên tiếp bất đẳng thức này, ta có:

\[ \left| a + \frac{1}{2} \right| = \left| x_0 + \frac{1}{2} \right| < \frac{2}{3}\left| x_1 + \frac{1}{2} \right| < \left(\frac{2}{3}\right)^2 \left| x_2 + \frac{1}{2} \right| < \dots < \left(\frac{2}{3}\right)^n \left| x_n + \frac{1}{2} \right| < \left(\frac{2}{3}\right)^n, \; \forall n \in \mathbb{N} \]

Mà \(\lim_{n \to +\infty} \left(\frac{2}{3}\right)^n = 0\) nên phải có \(\left| a + \frac{1}{2} \right| = 0 \Rightarrow a = -\frac{1}{2}\).

Thử lại với \(a = -\frac{1}{2}\) thì \(x_n = -\frac{1}{2} < 0, \; \forall n\).

Vậy \(a = -\frac{1}{2}\) là giá trị duy nhất cần tìm.

Bài 3. Cho dãy số \((x_n)\) xác định bởi:

\[ \begin{cases} x_0 = 20; \; x_1 = 30 \\ x_{n+2} = 3x_{n+1} - x_n, \quad \forall n \in \mathbb{N} \end{cases} \]

Tìm \(n\) để \(x_{n+1}x_n + 1\) là số chính phương.

Hướng dẫn giải

Từ công thức truy hồi của \(x_n\) ta có:

\[ \forall n \in \mathbb{N}, \; x_{n+1}^2 + x_n^2 - 3x_{n+1}x_n = x_{n+1}^2 + x_n(x_n - 3x_{n+1}) = x_{n+1}^2 - x_{n+2}x_n \]

và

\[ x_{n+1}^2 + x_n^2 - 3x_{n+1}x_n = x_{n+1}(x_{n+1} - 3x_n) + x_n^2 = x_n^2 - x_{n+1}x_{n-1} \]

Suy ra:

\[ x_{n+1}^2 - x_{n+2}x_n = x_n^2 - x_{n+1}x_{n-1} = \dots = x_1^2 - x_0 x_2 = -500 \] \[ \Rightarrow x_{n+1}^2 + x_n^2 - 3x_{n+1}x_n = -500 \] \[ \Leftrightarrow x_{n+1}^2 + x_n^2 = 3x_{n+1}x_n - 500 \] \[ \Leftrightarrow (x_{n+1} - x_n)^2 = x_{n+1}x_n - 500 \]

Vậy \(x_{n+1}x_n - 500\) là số chính phương.

Giả sử \(n\) là số thỏa mãn \(x_{n+1}x_n - 500\) là số chính phương.

Đặt \(x_{n+1}x_n - 500 = b^2\), \(x_{n+1}x_n + 1 = a^2\) với \(a, b \in \mathbb{N}, \; a > b\).

Ta có:

\[ a^2 - b^2 = 501 \Leftrightarrow (a - b)(a + b) = 1 \cdot 501 = 3 \cdot 167 \]

Khi đó ta tìm được \(a = 251, b = 250\) thì \(x_{n+1}x_n = 12600 \Rightarrow n = 2\).

Với \(a = 85, b = 82\) thì \(x_{n+1}x_n = 7224 \Rightarrow \not\exists n\).

Vậy \(n = 2\) thì \(x_{n+1}x_n + 1\) là số chính phương.

Bài 4. Dãy số \((u_n)\) xác định như sau:

\[ \begin{cases} u_1 = 2 \\ u_{n+1} = u_n^2 - u_n + 1, \quad \forall n \in \mathbb{N}^* \end{cases} \]

Chứng minh rằng:

\[ 1 - \frac{1}{2^{2015}} < \sum_{k=1}^{2016} \frac{1}{u_k} < 1 - \frac{1}{2^{2016}} \]

Hướng dẫn giải

Ta có: \(u_{n+1} - u_n = u_n^2 - 2u_n + 1 = (u_n - 1)^2\). (1)

Do \(u_1 = 2 \Rightarrow u_2 - u_1 = 1 \Rightarrow u_2 > u_1\).

Từ đó bằng phép quy nạp ta suy ra \((u_n)\) là dãy đơn điệu tăng thực sự, và \(u_n\) nhận giá trị nguyên dương lớn hơn hoặc bằng 2 với mọi \(n = 1, 2, \dots\)

Ta viết lại điều kiện truy hồi xác định dãy số dưới dạng sau đây:

\[ u_{n+1} - 1 = u_n^2 - u_n = u_n(u_n - 1) \quad (2) \]

Từ đó dẫn đến:

\[ \frac{1}{u_{n+1} - 1} = \frac{1}{u_n(u_n - 1)} = \frac{1}{u_n - 1} - \frac{1}{u_n} \] \[ \Rightarrow \frac{1}{u_n} = \frac{1}{u_n - 1} - \frac{1}{u_{n+1} - 1} \quad (3) \]

Bây giờ từ (3), ta có:...

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,471,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 9,3,Đánh giá năng lực,7,Đạo hàm,17,Đề cương,4,Đề cương ôn tập,68,Đề cương ôn thi,1,Đề HK1 Toán 10,1,Đề khảo sát,5,Đề kiểm tra,34,Đề kiểm tra 1 tiết,29,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,1535,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 HK1,3,Đề thi giữa kì,177,Đề thi Giữa kì,1,Đề Thi Giữa Kì,5,Đề thi giữa kì 1,4,Đề thi Giữa kì 1,2,Đề Thi Giữa Kì 1,1,Đề thi Giữa kì 1 Toán 11,2,Đề thi giữa kỳ,16,Đề thi Giữa kỳ,11,Đề Thi Giữa Kỳ,17,Đề thi Giữa kỳ 1,7,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,222,Đề thi HSG,56,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 Quốc gia,1,Đề thi THPT Quốc Gia,1,Đề thi thử,2,Đề thi THỬ Đại học,487,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,30,Giáo án Toán 12,1,Giáo án Vật Lý,3,Giáo dục,194,Giáo dục STEM,5,Giáo trình - Sách,78,Giới hạn,22,GS Hoàng Tụy,5,GSP,6,Gương sáng,223,Hàm số lượng giác,1,Hằng số Toán học,19,Hệ thức lượng,1,Hình gây ảo giác,9,Hình học,7,Hình học 10,1,Hình học 11,3,Hình học 12,10,Hình học 7,2,Hình học 9,3,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,7,Khái niệm Toán học,66,Khảo sát & Đề thi,1,Khảo sát chất lượng,1,Khảo sát hàm số,63,Khảo sát HSG,2,Khoảng cách,1,Kí hiệu Toán học,15,Kiểm tra định kì,1,LaTex,14,Lịch sử Toán học,78,Linh tinh,7,Logic,10,Luận văn,1,Luyện thi Đại học,230,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,69,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,21,Thơ - nhạc,8,Thủ thuật BLOG,14,Thuật toán,3,Tích phân,117,Tiểu học,1,Tin tức Toán học,1,Tính chất cơ bản,20,TKXS,57,Toán 1,3,Toán 10,279,Toán 11,398,Toán 12,920,Toán 2,3,Toán 3,3,Toán 4,1,Toán 5,1,Toán 6,7,Toán 7,11,Toán 8,5,Toán 9,315,Toán Cao cấp,27,Toán Chuyên,1,Toán học Tuổi trẻ,26,Toán học - thực tiễn,103,Toán học & AI,1,Toán học phổ thông,4,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,57,Tra Cứu Lịch Âm,1,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,68,
ltr
item
Toán Học Việt Nam: Chuyên đề Dãy số Bồi dưỡng Học sinh giỏi Toán - Dạng 6: Tính chất của dãy số
Chuyên đề Dãy số Bồi dưỡng Học sinh giỏi Toán - Dạng 6: Tính chất của dãy số
https://drive.google.com/thumbnail?id=125F5xJKItz8y0dMCEadFq_Wx6mPnMPxW&sz=w800
Toán Học Việt Nam
https://www.mathvn.com/2026/10/chuyen-e-day-so-boi-duong-hoc-sinh-gioi.html
https://www.mathvn.com/
https://www.mathvn.com/
https://www.mathvn.com/2026/10/chuyen-e-day-so-boi-duong-hoc-sinh-gioi.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