Bài toán này yêu cầu chúng ta tính tổng 100 số hạng đầu của dãy số $\left(u_n\right)$ có công thức tổng quát $u_n = 0,3n + 5$. Trước tiên, ta cần chứng minh đây là một cấp số cộng, sau đó áp dụng công thức tính tổng $n$ số hạng đầu của cấp số cộng để tìm kết quả.
Tính tổng 100 số hạng đầu của dãy số (un) với un = 0,3n + 5 với mọi n ≥ 1.
Để giải quyết bài toán, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Chứng minh $\left(u_n\right)$ là cấp số cộng: Ta xét hiệu $u_{n+1} - u_n$. Nếu kết quả là một hằng số, thì đây là cấp số cộng với công sai $d$ chính là hằng số đó.
Xác định các yếu tố cần thiết: Tìm số hạng đầu $u_1$ và công sai $d$.
Áp dụng công thức tính tổng: Sử dụng công thức tính tổng n số hạng đầu của cấp số cộng:
Hoặc:
để tính S100.
Ta có: un+1 = 0,3.(n + 1) + 5 = 0,3n + 5,3
Xét hiệu un+1 – un = 0,3n + 5,3 – 0,3n – 5 = 0,3.
Vậy: (un) là một cấp số cộng với số hạng đầu u1 = 5,3 và công sai d = 0,3.
Khi đó số hạng tổng quát của cấp số cộng un là:
un = 5,3 + (n – 1).0,3
⇒ u100 = 5,3 + (100 – 1).0,3 = 35.
Vậy tổng của 100 số hạng đầu của dãy số là:
Bằng cách xét hiệu $u_{n+1} - u_n$, ta chứng minh được dãy số $\mathbf{u_n = 0,3n + 5}$ là một cấp số cộng với số hạng đầu ${u_1 = 5,3}$ và công sai ${d = 0,3}$. Sau khi xác định các yếu tố này, ta áp dụng công thức tính tổng $n$ số hạng đầu của cấp số cộng, $S_n = \frac{n}{2}(2u_1 + (n-1)d)$, để tìm ra tổng của 100 số hạng đầu tiên. Kết quả tính được là ${S_{100} = 2015}$.
• Xem thêm:
Bài 4 trang 52 Toán 11 tập 1 SGK Cánh Diều: Cho cấp số cộng (un) có u1 = 4, u2 = 1. Tính u10.