Bài toán này gồm hai phần liên quan đến giới hạn: thứ nhất là tính tổng của cấp số nhân lùi vô hạn, và thứ hai là sử dụng công thức tổng này để biểu diễn số thập phân vô hạn tuần hoàn dưới dạng phân số.
a) Tính tổng của cấp số nhân lùi vô hạn (un), với u1 = 2/3, q = -1/4
b) Biểu diễn số thập phân vô hạn tuần hoàn 1,(6) dưới dạng phân số.
Tính tổng cấp số nhân lùi vô hạn (CSNLVH): CSNLVH tồn tại khi công bội $|q| < 1$. Tổng $S$ được tính bằng công thức:
Biểu diễn số thập phân vô hạn tuần hoàn: Tách phần nguyên và phần thập phân. Phần thập phân vô hạn tuần hoàn được biểu diễn dưới dạng tổng của một CSNLVH.
a) Tổng của cấp số nhân lùi vô hạn (un), với u1=2/3, q=-1/4 là:
b) Biểu diễn 1,(6) dưới dạng phân số
Ta có:
1,(6) = 1 + 0,(6) = 1 + 0,6 + 0,06 + 0,006 + ... + 0,000006 + ...
Dãy số 0,6; 0,006; 0,0006; ... lập thành một cấp số nhân có số hạng đầu u1 = 0,6 và công bội q = 1/10; có |q| < 1 nên ta có:
0,6 + 0,06 + 0,006 + ... + 0,000006 + ...
Suy ra:
Bài toán đã được giải quyết bằng việc áp dụng công thức tính tổng cấp số nhân lùi vô hạn ${S = \frac{u_1}{1 - q}}$:
Câu a): Tổng cấp số nhân lùi vô hạn với $u_1 = \frac{2}{3}$ và $q = -\frac{1}{4}$ là ${S = \frac{8}{15}}$.
Câu b): Số thập phân vô hạn tuần hoàn ${1,(6)}$ được biểu diễn dưới dạng phân số là ${\frac{5}{3}}$ bằng cách chuyển phần thập phân $0,(6)$ thành tổng của một CSNLVH.
• Xem thêm:
Bài 2 trang 65 Toán 11 tập 1 SGK Cánh Diều: Tính các giới hạn sau:...